[發明專利]考慮儲能系統充放電次數的主動配電網日前優化調度方法

有效

• 申請號: 201710740355.8
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107482679B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 孫永輝;張世達;張博文;王加強;翟蘇巍
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

1.一種考慮儲能系統充放電次數的主動配電網日前優化調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)首先將全天分為等長的時段，對于時段建立主動配電網的支路潮流模型，包括對每個節點和支路的方程：

(2)建模主動配電網中可控分布式電源，可調電容器組、靜止無功發生器(SVG)、儲能系統以及其各自在模型中的約束，并建立計及一個調度周期儲能系統內充放電狀態改變次數的約束；

(3)選擇計及全天網損和棄風棄光量的目標函數；

(4)將支路潮流模型對于支路的非線性等式松弛為二階錐約束，即得到松弛后的二階錐規劃模型，利用最優化求解器求解主動配電網日前優化調度模型；

(5)檢驗二階錐松弛是否嚴格成立，成立則結束算法，否則以本次優化結果建立割集，代入下次優化模型重復求解，直至松弛嚴格成立；

其中步驟(2)建模主動配電網中的儲能系統，建立計及一個調度周期內充放電狀態改變次數的約束，并確定主動配電網其他可控設備的約束；

1)儲能系統ESS日內運行約束

設ESS本周期和下一周期初始剩余能量相同；在無初始能量約束的情況下多次測試得到該系統ADN的ESS平均初始能量E_ave，將其直接設定為每一調度周期初始能量，則關于ESS的剩余能量模型為

式中：E_i,max為ESS最大剩余電量；C₁％、C₂％為ESS實際使用范圍，η_charge、η_discharge為充放電效率，Δt為時段的時長，T為一天共分成的時段數量，分別為第t個時段接入節點i的ESS充放電功率，分別為第T個時段接入節點i的ESS充放電功率，為第t個時段接入節點i的ESS剩余能量，為第1個時段接入節點i的ESS剩余能量；

關于ESS功率模型如下：

式中：為引入的0-1變量，同一時段只有一個為1，即處于充電或放電兩種狀態其中之一；分別為ESS最大充放電功率；

構建對ESS充放電變化次數的約束：

式中：為上一個調度周期的最后狀態；N_limit為限制的最大允許充放電狀態改變次數之和；

發生在兩調度周期之間的充放電改變次數難以約束；將引入的邏輯為：如果不為零則說明狀態發生了變化，計入本周期的充放電改變次數，而本周期最后一個時段與下周期第一個時段間可能發生的狀態改變次數則計入下周期調度；

2)無功補償設備的約束

對于節點i的可調電容器和SVG，約束為

式中：Q_CP,B為每組電容器的功率；為t時段投入的組數；N_CP,max為最大投入組數；N_CP,limit為日最大允許投切次數；為SVG上下限；表示取整；

3)對于可控PV系統的功率約束

認為PV系統可以通過控制策略實現必要的棄光，因此對于PV系統的有功功率有

式中：為系統有功，為PV系統預測功率；

逆變器的容量約束為

式中：A為一個大于1的修正系數，考慮的隨機性，避免概率越限；為PV系統的無功功率；S_max為逆變器最大容量。

2.如權利要求1所述的考慮儲能系統充放電次數的主動配電網日前優化調度方法，其特征在于，(1)將全天分為等長的時段，共T個；對于時段t，根據目前配電網閉環設計、開環運行的特點，采用輻射狀結構運行ADN系統的支路潮流模型。

3.如權利要求2所述的考慮儲能系統充放電次數的主動配電網日前優化調度方法，其特征在于，對于節點j，其方程為：

式中：為第t個時段流過支路ij首端的有功、無功功率以及電流幅值平方，為流過支路jk的有功、無功功率；R_ij、X_ij為支路ij的電阻、電抗；a(j)為以j為尾節點的首節點集合，b(j)為以j為首節點的尾節點集合；為節點j注入有功、無功功率，表達式為：

式中：分別為第t個時段接入節點j的PV系統有功、無功功率，ESS充放電功率，補償電容功率，靜止無功發生器(SVG)功率；為負荷的有功、無功功率。