[發明專利]一種基于微電網結合潮流計算的最優潮流雙層迭代方法

有效

• 申請號: 201710750627.2
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107465195B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 陳敬賢;李韜
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種基于微電網結合潮流計算的最優潮流雙層迭代方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將微電網中實際電力問題節點化，并將每個節點視為一個自主體，根據實際線路連接情況，畫出實際微電網的拓撲圖，為一個無向連通圖，每個自主體的參數為：節點號，節點類型，節點電壓，電壓相角，負荷有功，負荷無功，發電有功，發電無功，節點注入無功；將實際線路中的節點線路記為無向連通圖的邊，其參數為：起點，終點，電阻，電抗，1/2容納；

步驟2：第一層迭代，根據潮流等式約束進行潮流迭代，求出平衡節點的有功功率，無功功率，PV節點的無功功率和相角，PQ節點的電壓和相角值，更新上一步迭代的值，直到其中i＝1,2,3...n，n為微電網節點總數，ε為給定迭代精度，V_i^(k)為第一層潮流迭代次數為k次時節點i的電壓，V_i^(k+1)為第一層潮流迭代次數為k+1次時節點i的電壓；

步驟3：根據優化目標，建立最優化數學模型，目標為最優化發電成本函數，約束為發電節點發出有功功率的上下限值，考慮電網線路損耗的有功功率的供需平衡等式約束，計算微電網線路總損耗；

步驟4：第二層迭代，尋優迭代，直到結果滿足迭代結束標志，即其中i＝1,2,3...n；δ為給定迭代精度，ΔP^(k)為迭代次數為k次時的總功率失配值，P_gi為節點i上的發電機功率，P_di為節點i上的負載功率，P_L為總的系統線路損耗；求出新的發電節點有功功率值P_gi，更新上次迭代中節點中發電有功參數；

步驟5：判斷是否成立，其中是平衡節點發電自主體在第m次迭代輸出的有功功率，是平衡節點發電自主體在第m+1次迭代輸出的有功功率，μ為設定誤差，不成立則返回步驟2，進行下一次迭代；成立就輸出結果。

2.根據權利要求1所述的基于微電網結合潮流計算的最優潮流雙層迭代方法，其特征在于，所述步驟1中微電網中自主體個數沒有限制，而且自主體間連接也根據實際運行的電網系統任意連通；當自主體節點類型為1，表示該自主體為平衡節點，選擇發電機容量比較大的自主體來承擔；當自主體節點類型為2，表示該自主體為PV節點，為一般的小型發電機組；當自主體節點類型為0，表示該自主體為PQ節點類型，包含負載節點和風力發電或者光伏發電這些功率不可控的節點。

3.根據權利要求1所述的基于微電網結合潮流計算的最優潮流雙層迭代方法，其特征在于，所述步驟2的潮流計算迭代中，平衡節點的選取為大容量發電自主體，以平衡節點電壓相角為參考；其潮流計算公式為：

其中s表示平衡節點的自主體編號；n表示該電網中自主體的總數；P_i表示自主體i輸出有功功率；Q_i表示自主體i輸出無功功率；表示自主體i的節點電壓；表示自主體j的節點電壓；Y表示微電網的導納矩陣，其中Y_ij＝-y_ij，其中y_ij表示自主體i與自主體j間的導納值；表示的共軛；

其迭代過程為：

其中：為的共軛，P_i^(k)為第k次迭代時自主體i的輸出有功功率，為第k次迭代時自主體i的輸出無功功率；

但當自主體類型i為PV節點類型時，迭代后得到的即V_i^(k+1)∠θ^(k+1)用V_i∠θ^(k+1)更換，其中angle(x)是取相量x相角的函數，V_i^(k+1)是的幅值；第k+1次迭代時自主體i的輸出無功功率更新為其中和分別表示Y_ij,的共軛；有功功率更新為P_i^(k)＝P_gi-P_di,k＝0,1,2,…；當自主體s節點類型為平衡節點類型時，迭代后發電有功功率更新為其無功功率更新為為自主體s在第k次迭代后的電壓相量，和分別表示Y_sj和的共軛；

潮流迭代算法的迭代結束標志為：其中ε為給定計算精度。