[發(fā)明專利]考慮節(jié)點(diǎn)注入功率不確定性的主動配電網(wǎng)魯棒重構(gòu)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710864413.8
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107591844B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳在軍;徐俊俊;周力;李培帥;竇曉波;顧偉
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 顏盈靜

1.考慮節(jié)點(diǎn)注入功率不確定性的主動配電網(wǎng)魯棒重構(gòu)方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)采用仿射數(shù)對節(jié)點(diǎn)注入功率的不確定性問題進(jìn)行合理地建模與分析，該節(jié)點(diǎn)注入功率的不確定問題包括光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和電動汽車隨機(jī)充電；

(2)在步驟(1)的基礎(chǔ)上，建立以綜合考慮網(wǎng)絡(luò)開關(guān)動作次數(shù)最少與網(wǎng)絡(luò)有功損耗最低為目標(biāo)函數(shù)，以兼顧網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行為約束條件的主動配電網(wǎng)魯棒重構(gòu)模型，該約束條件包括節(jié)點(diǎn)注入功率平衡約束、支路最大容量約束和輻射狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束；

(3)引入基于最佳等距思想的分段線性逼近方法對主動配電網(wǎng)魯棒重構(gòu)模型的目標(biāo)函數(shù)松弛為線性可解形式，并且根據(jù)對偶定理將主動配電網(wǎng)魯棒重構(gòu)模型進(jìn)一步等效轉(zhuǎn)化為雙層混合整數(shù)線性規(guī)劃問題；

(4)采用列約束生成算法對轉(zhuǎn)化后的主動配電網(wǎng)魯棒重構(gòu)模型進(jìn)行分解求解，獲得主動配電網(wǎng)最優(yōu)重構(gòu)方案；

其中，在步驟(1)中，在用仿射數(shù)表征光伏發(fā)電系統(tǒng)出力不確定性時，采用上下限估計(jì)方法通過建立雙輸出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對光伏發(fā)電系統(tǒng)出力進(jìn)行區(qū)間建模，并將區(qū)間數(shù)轉(zhuǎn)化為仿射數(shù)形式添加至建立的魯棒重構(gòu)模型中；

用區(qū)間數(shù)表征風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)出力不確定性時，采用基于在線序貫-極限學(xué)習(xí)機(jī)結(jié)構(gòu)的雙層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)力預(yù)測模型，通過模型對風(fēng)速進(jìn)行修正，再利用第二層預(yù)測風(fēng)力發(fā)電功率，得到以區(qū)間數(shù)表述的風(fēng)機(jī)出力不確定性，并將區(qū)間數(shù)轉(zhuǎn)化為仿射數(shù)形式添加至建立的魯棒重構(gòu)模型中；

對電動汽車隨機(jī)充電進(jìn)行區(qū)間建模分析時，采用基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)規(guī)律的蒙特卡洛抽樣法與區(qū)間數(shù)相結(jié)合的方式對電動汽車充電負(fù)荷需求進(jìn)行區(qū)間預(yù)測，并將區(qū)間數(shù)轉(zhuǎn)化為仿射數(shù)形式添加至建立的魯棒重構(gòu)模型中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮節(jié)點(diǎn)注入功率不確定性的主動配電網(wǎng)魯棒重構(gòu)方法，其特征在于：采用上下限估計(jì)方法通過建立雙輸出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對光伏發(fā)電系統(tǒng)出力進(jìn)行區(qū)間預(yù)測，包括以下步驟：

1)設(shè)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練系統(tǒng)輸入值：按照一定的采樣間隔收集歷史光伏出力數(shù)據(jù)與對應(yīng)時刻的氣象數(shù)據(jù)，將處理過的數(shù)據(jù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入；

2)確定區(qū)間預(yù)測評估函數(shù)：衡量區(qū)間預(yù)測性能的重要因素包括區(qū)間覆蓋率和區(qū)間寬度，計(jì)算公式分別如式(1)所示：

式中，PICP為區(qū)間覆蓋率，PINAW為區(qū)間寬度，λ為進(jìn)行確定性預(yù)測的次數(shù)，c_κ′為第κ′次預(yù)測值的評價指標(biāo)；假設(shè)存在某一預(yù)測值y_κ′，當(dāng)時，c_κ′＝1；否則，c_κ′＝0；和P_PV分別為區(qū)間預(yù)測的上界限和下界限；Λ為目標(biāo)預(yù)測值的最小值與最大值的差；

需要通過綜合評估區(qū)間覆蓋率和區(qū)間寬度構(gòu)建一個優(yōu)化函數(shù)，將多目標(biāo)優(yōu)化轉(zhuǎn)變?yōu)閱文繕?biāo)優(yōu)化，區(qū)間預(yù)測綜合評估指標(biāo)函數(shù)f如下所示：

式中，Ψ為置信度值；η為區(qū)間預(yù)測綜合評估指標(biāo)函數(shù)f的調(diào)節(jié)參數(shù)；

3)結(jié)合粒子群尋優(yōu)算法，給出最優(yōu)光伏出力區(qū)間預(yù)測，具體尋優(yōu)步驟為：

①初始化設(shè)置粒子群參數(shù)，生成初始粒子種群，即為光伏出力預(yù)測的初始區(qū)間值；

②在搜索空間內(nèi)隨機(jī)初始化每個粒子的位置和速度，將每個粒子的個體最優(yōu)位置設(shè)置為當(dāng)前粒子位置，并得到群體最優(yōu)位置；

③對粒子的位置和速度進(jìn)行不斷更新；

④計(jì)算每個粒子的適應(yīng)值，更新每個粒子的個體最優(yōu)位置與整個群體的最優(yōu)位置；

⑤若滿足停止條件，則停止搜索，否則返回步驟③繼續(xù)搜索。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的考慮節(jié)點(diǎn)注入功率不確定性的主動配電網(wǎng)魯棒重構(gòu)方法，其特征在于：光伏出力的不確定性表示為如下仿射數(shù)形式：

式中，ε_PV為影響光伏出力的不確定性擾動因子，且ε_PV＝[-1,+1]。