[發(fā)明專利]智能軟開關(guān)和儲能裝置聯(lián)合接入的配電網(wǎng)運行優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810691942.7
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108695875B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭煥坤;石甜靜
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

1.一種智能軟開關(guān)和儲能裝置聯(lián)合接入的配電網(wǎng)運行優(yōu)化方法，其特征是，所述方法包括以下步驟：

a. 采用背靠背VSC和蓄電池建立SNOP與儲能聯(lián)合接入的配電網(wǎng)模型：將兩個VSC接成背靠背VSC，構(gòu)成SNOP，用SNOP替代配電網(wǎng)中的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，兩個VSC的交流側(cè)分別通過饋線I和饋線J與配電網(wǎng)連接，蓄電池經(jīng)DC/DC變換器接入背靠背VSC的直流側(cè)，VSC采用定PQ的控制方式來控制SNOP兩端傳輸?shù)墓β剩铍姵剡M(jìn)行充放電控制來維持直流側(cè)的功率平衡；

b. 建立基于SNOP和儲能裝置的配電網(wǎng)日前動態(tài)優(yōu)化模型：

以系統(tǒng)T時段內(nèi)的有功網(wǎng)損最小為優(yōu)化指標(biāo)，

式中：T為總時間集；t為時間段編號；n為總支路數(shù)；j為支路編號；為線路j端的有功功率、無功功率和電壓；為線路電阻，約束條件包括：

式中：分別為饋線I側(cè)VSC在t時刻輸出的有功功率和無功功率；為t時刻蓄電池的充放電功率；分別為饋線J側(cè)VSC在t時刻輸出的有功功率和無功功率； 為饋線I、J間兩個VSC的接入容量； 分別為t時段節(jié)點i、j的電壓幅值和相角差；分別為節(jié)點導(dǎo)納矩陣中的自電導(dǎo)、自電納、互電導(dǎo)、互電納； 為節(jié)點i的相鄰節(jié)點的集合； 、分別為t時段節(jié)點i上分布式電源、智能軟開關(guān)裝置、負(fù)荷注入的有功和無功功率； 分別為t時段支路ij的電流幅值和電流上限值；分別為節(jié)點i電壓幅值的上、下限；為蓄電池荷電狀態(tài)；為蓄電池荷電狀態(tài)限值；為初始時段蓄電池的荷電狀態(tài)；為調(diào)度周期結(jié)束時蓄電池的荷電狀態(tài)；為蓄電池的充放電功率；為蓄電池最大充放電功率；

c. 使用遺傳算法對步驟b建立的優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到SNOP和蓄電池的控制參考值：流過饋線I側(cè)VSC的有功功率、流過饋線J側(cè)VSC的有功功率，饋線I側(cè)VSC發(fā)出的無功功率、饋線J側(cè)VSC發(fā)出的無功功率；

通過設(shè)置運行死區(qū)來減少蓄電池的充放電次數(shù)，具體措施為：

在的時段，對蓄電池進(jìn)行充放電控制以維持直流側(cè)的功率平衡，其中為控制系數(shù)；當(dāng)時，蓄電池放電補充系統(tǒng)的功率缺額；當(dāng)時，蓄電池充電以吸收多余的功率，兩個背靠背VSC均采用定PQ的控制方式，控制的參考值即為求解配電網(wǎng)日前動態(tài)優(yōu)化模型所產(chǎn)生的結(jié)果；

在的時段，蓄電池不執(zhí)行充放電操作，處于空閑模式，此時兩背靠背VSC中的一個VSC改為定直流電壓和定無功功率的方式來維持直流側(cè)的功率平衡，另一端VSC仍采用定PQ的控制方式；

以分布式電源接入點的電壓為觀測量，當(dāng)檢測到電壓有越限風(fēng)險時，應(yīng)對求解配電網(wǎng)日前動態(tài)優(yōu)化模型所產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行修正，具體方法為：

當(dāng)檢測到時，對求解配電網(wǎng)日前動態(tài)優(yōu)化模型所產(chǎn)生的進(jìn)行修正，利用蓄電池來吸收多余的功率，犧牲掉部分網(wǎng)損經(jīng)濟性以避免棄風(fēng)棄光，當(dāng)i為饋線I上的節(jié)點時，修正，當(dāng)i為饋線J上的節(jié)點時，修正，修正的結(jié)果需保證功率平衡：

式中： 為接入配電網(wǎng)的間歇式能源在t時刻的總出力；為配電網(wǎng)在t時刻的總負(fù)荷值；為配電網(wǎng)在t時刻的網(wǎng)損；分別為修正后的智能軟開關(guān)在饋線I、J側(cè)的功率控制參考值，為修正后的蓄電池充放電功率參考值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能軟開關(guān)和儲能裝置聯(lián)合接入的配電網(wǎng)運行優(yōu)化方法，其特征是，實時計算饋線平均電壓偏差，當(dāng)平均電壓偏差低于±5%時，控制策略及參考值不變；當(dāng)平均電壓偏差高于±5%時，需依據(jù)未來5min的DG和負(fù)荷的超短期預(yù)測數(shù)據(jù)對全局優(yōu)化的偏差進(jìn)行滾動修正，目標(biāo)函數(shù)為全網(wǎng)所有節(jié)點的平均電壓偏差最小，即

式中： 分別為t時刻節(jié)點i的實際電壓和其額定電壓，m為總節(jié)點數(shù)，i為節(jié)點編號。