[發明專利]一種基于分布魯棒優化的配電網經濟調度方法

有效

• 申請號: 201810417340.2
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108667010B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 吳文傳;張伯明;楊越;孫宏斌;郭慶來;王彬
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

本發明涉及一種基于分布魯棒優化的配電網經濟調度方法，屬于電力系統運行控制技術領域。該方法首先建立由目標函數和約束條件構成的配電網經濟調度模型；對目標函數和約束條件分別進行轉化，將原模型轉化為一個半正定規劃模型；對轉化后的模型求解，得到發電機出力，并根據求解結果進行相應調度決策實現經濟調度。本發明考慮了配電網中有功功率和無功功率的耦合，減小了校正控制的成本，適合應用于配電網的實時經濟調度等場景之中。

技術領域

本發明涉及一種基于分布魯棒優化的配電網經濟調度方法，屬于電力系統運行控制技術領域。

背景技術

配電網是電力系統的重要組成部分，與輸電網相比，配電網的有功功率與無功功率不解耦，因此在配電網的經濟調度中，需要考慮有功調度之后的無功控制問題。

同時，近年來越來越多的可再生能源接入配電網，而可再生能源的出力具有隨機性，因此需要在配電網的經濟調度中引入考慮不確定性的優化算法。

目前常用的經濟調度方法主要是基于直流潮流的有功調度，通過求解一個二次規劃問題得到調度計劃，其不足之處在于無法考慮有功功率與無功功率的耦合，且沒有考慮新能源接入電網帶來的不確定性。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于分布魯棒優化的配電網經濟調度方法，已克服已有技術的不足之處，利用期望和協方差矩陣描述可再生的分布式電源的不確定性，同時將校正控制的成本納入調度模型，通過求解半正定規劃問題得到網絡重構方案，較好地處理配電網中的有功功率與無功功率不解耦問題，適合應用于配電網的實時經濟調度之中。

本發明提出的基于分布魯棒優化的配電網經濟調度方法，包括以下步驟：

(1)配電網中可再生分布式電源有功功率的最大值為一個不確定性變量，記為h，利用均值和協方差矩陣，構建出配電網中可再生分布式電源有功功率不確定性向量h的概率分布集Ω(μ,Σ,S)：

其中，P_DGi,max表示配電網中第i個節點處可再生分布式電源有功功率的最大值，表示接入可再生分布式電源的配電網節點集合，f(h)表示不確定性向量h的概率分布密度函數，μ為不確定性向量h的均值向量，均值向量μ中的元素依次為P_DGi,max的統計均值，Σ為不確定性向量h的協方差矩陣Σ，協方差矩陣Σ中的元素分別為P_DGi,max的統計自方差與協方差值，S為不確定性向量h的分布集合S，分布集合S表示不確定性向量h的可能分布范圍，用橢球體表示，h_c表示橢球體分布集合S的中心，Q表示橢球體分布集合S的二次型矩陣，r²表示橢球體分布集合S的半徑平方，表示在橢球體分布集合S內對h積分，上標T表示向量轉置；

(2)建立分布魯棒優化的配電網經濟調度模型，具體過程包括以下步驟：

(2-1)確定配電網經濟調度模型的目標函數：配電網經濟調度的目標為總成本最小化，總成本是發電成本與后續的校正控制成本之和，發電成本函數的表達式如下：

上式中，x代表配電網中發電機的發電量組成的向量，P_Gi表示配電網第i個節點處發電機的有功發電量，表示接入發電機的配電網節點集合；

第i個節點處發電機的發電成本函數的表達式如下：

G_i(P_Gi)＝a_iP_Gi²+b_iP_Gi+c_i

其中a_i,b_i,c_i代表第i個節點處發電機的發電成本參數；