[發明專利]一種考慮不確定性預算的三相不平衡配電網魯棒動態重構方法

有效

• 申請號: 201810455580.1
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108599154B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 吳在軍;成晟;徐俊俊;竇曉波;胡敏強
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

本發明公開了一種考慮不確定性預算的三相不平衡配電網魯棒動態重構方法，本發明彌補了當前配電網重構技術對于配電網注入功率波動性和不確定性考慮的不足，建立了三相不平衡配電網魯棒動態重構模型，考慮了注入功率多時段動態變化情況下不確定性對重構的影響，通過控制不確定性預算改變不確定集合范圍，并分析了對魯棒重構方案保守性和魯棒性控制效果，為分布式電源高滲透率接入下智能配電網的重構技術提供理論支持。

技術領域

本發明涉及配電網技術領域，尤其是一種考慮不確定性預算的三相不平衡配電網魯棒動態重構方法。

背景技術

隨著可再生能源技術的快速發展，以風電和光伏為主的大量分布式電源(distributed generators，DG)接入配電系統，可以有效提高配電網的供電可靠性。但其靈活接入特點及其出力間歇性和波動性將大大增加配電網運行的不確定性因素，傳統配電網重構技術面臨巨大挑戰。為此，需要在對配電網三相不平衡運行合理建模的基礎上考慮DG和負荷注入功率的不確定性對重構的影響，從而提高配電網運行的安全性與經濟性。

不同于輸電網，中低壓配電網線路不再進行三相整體循環換位，且用戶側負荷不均衡現象普遍存在，因此建立基于三相模型的配電網潮流計算、優化調度、分析決策模型已逐漸成為研究的主流。另外，配電網中線路電阻和電抗數值接近，有功功率和無功功率耦合性較強，傳統的基于有功無功解耦的分析決策理論也難以在配電網中直接應用。綜上，如何在三相有功無功耦合的模型基礎上解決主動配電網的雙向潮流、過電壓、棄風(光)、支路功率擁塞、線路損耗等問題是配電網的運行管理中面臨的挑戰。

分布式電源出力的不確定性，反映到配電網重構模型計算中即線路潮流的不確定性。配電網不確定性潮流計算主要有概率潮流、模糊潮流和區間潮流?；诓淮_定潮流計算的配電網重構模型則主要分為模糊數模型、概率模型以及魯棒模型。相比于概率模型和模糊數模型，以區間方法來描述配電網注入功率的不確定性，無需獲得參數的先驗具體分布，只需關注不確定變量的上下界信息，更具工程應用價值。但當前研究仍存在以下不足：由于實際網絡中負荷和DG出力具有時變特性，若將現有的配電網魯棒靜態重構策略用于優化調整不同時刻的網絡拓撲，不僅必須快速完成每一時刻的優化計算及網絡重構以滿足實時性要求，而且還需頻繁地操作開關，影響配電網運行的安全性和經濟性。此外，當前魯棒重構模型均未考慮配電網三相不平衡運行的現狀，將配電網簡化為理想的三相平衡系統進行研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種考慮不確定性預算的三相不平衡配電網魯棒動態重構方法，能夠解決當前各相功率不平衡、線路參數不對稱以及考慮注入功率不確定性問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種考慮不確定性預算的三相不平衡配電網魯棒動態重構方法，包括如下步驟：

(1)在對每個時段內風力發電機組、光伏發電機組和負荷注入功率進行預測的基礎上，并采用不確定性預算思想對注入功率的不確定集進行區間建模；

(2)基于Distflow支路潮流模型對三相線路參數不對稱、三相功率不平衡的含分布式電源的配電網進行建模，建立考慮注入功率不確定性的配電網動態重構數學模型；

(3)使用最佳等距分段線性逼近的方法將步驟(1)得到的動態重構數學模型進行精度可控的高效線性化，并根據多面體形式的不確定集建立兩階段魯棒動態重構模型；

(4)將步驟(3)得到的兩階段魯棒優化模型分解為主問題與子問題，使用KKT條件和bigM方法將子問題轉化為單一目標的優化問題，并進行迭代求解得到魯棒動態重構方案。

優選的，步驟(1)具體為：

(a)建立風電機組注入功率不確定集模型；風電機組一天內出力的間歇性主要由當地風速變化造成，以Weibull分布為例模擬風速的概率密度函數表述如下：