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

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810691942.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN108695875B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭煥坤;石甜靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): 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

一種智能軟開關(guān)和儲(chǔ)能裝置聯(lián)合接入的配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化方法，所述方法按以下步驟進(jìn)行：a.采用背靠背VSC和蓄電池建立SNOP與儲(chǔ)能聯(lián)合接入的配電網(wǎng)模型；b.建立基于SNOP和儲(chǔ)能裝置的配電網(wǎng)日前動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型；c.使用遺傳算法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到控制參考值：流過饋線I側(cè)VSC的有功功率P_I、流過饋線J側(cè)VSC的有功功率P_J，饋線I側(cè)VSC發(fā)出的無(wú)功功率Q_I、饋線J側(cè)VSC發(fā)出的無(wú)功功率Q_J，并給出了提高儲(chǔ)能裝置使用壽命和不可控分布式電源消納水平的兩步修正策略。本發(fā)明將SNOP與儲(chǔ)能裝置結(jié)合在一起，構(gòu)成高度集成的智能配電網(wǎng)綜合調(diào)控優(yōu)化裝置，進(jìn)一步強(qiáng)化了SNOP的調(diào)度控制能力，使其既具有功率傳輸功能，又具備能量存儲(chǔ)功能，可有效平抑新能源接入引起的波動(dòng)、提高分布式電源的消納能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化方法，所述方法可平抑間歇性能源功率波動(dòng)、提升高滲透率分布式電源消納水平、均衡饋線負(fù)載。

背景技術(shù)

目前，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全球正面臨著不可再生能源枯竭和環(huán)境污染嚴(yán)重的雙重壓力，電能作為當(dāng)今社會(huì)不可或缺的能源形式，也正面臨著生產(chǎn)形式的重大變革，其突出表現(xiàn)在可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的規(guī)模逐年增大?？稍偕茉窗l(fā)電對(duì)于發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)有著重要的意義。然而，由于受氣候、環(huán)境等因素的影響，可再生能源發(fā)電具有明顯的隨機(jī)性和波動(dòng)性，大量不可控分布式電源的接入給配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定帶來(lái)很大的隱患，出現(xiàn)電壓波動(dòng)大、饋線負(fù)載率不均、棄風(fēng)棄光現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，難以實(shí)現(xiàn)大量間歇性能源的消納。

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是改變配電網(wǎng)運(yùn)行方式的主要手段，但仍難以應(yīng)對(duì)分布式電源出力的突變，且較大的合環(huán)電流可能導(dǎo)致合環(huán)失敗甚至局部斷電。因此，僅靠網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)改變配電網(wǎng)的運(yùn)行方式難以消納大量的分布式電源，需增加可控設(shè)備和資源以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運(yùn)行。

智能軟開關(guān)(soft normally open point,SNOP)是在上述背景下衍生出的取代傳統(tǒng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)的電力電子裝置，它能夠準(zhǔn)確控制其兩側(cè)所連饋線的有功功率，并提供一定的電壓無(wú)功支撐。其具體實(shí)現(xiàn)裝置主要有三種：背靠背VSC(Voltage Source Converter，電壓源變流器)、統(tǒng)一潮流控制器和靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器。SNOP的引入徹底改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)閉環(huán)設(shè)計(jì)、開環(huán)運(yùn)行的供電方式，大大提高了配電網(wǎng)的靈活性與穩(wěn)定性。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于SNOP的研究尚處于初級(jí)階段，多集中在SNOP的運(yùn)行控制、規(guī)劃建設(shè)以及利用SNOP提高分布式電源滲透率方面。然而，單獨(dú)的SNOP僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸功率的實(shí)時(shí)調(diào)整而不能達(dá)到在一定時(shí)間周期內(nèi)主動(dòng)平抑新能源接入引起的波動(dòng)、削峰填谷等功能。由于僅能實(shí)現(xiàn)斷面下的潮流控制，因此在提高分布式電源滲透率方面作用有限。另外，SNOP建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用較高，其兩側(cè)的換流器利用率較低，不能達(dá)到有效復(fù)用。而儲(chǔ)能裝置具有吸收釋放能量的特性，可以在一定周期內(nèi)抑制間歇性能源大量接入帶來(lái)的功率波動(dòng)問題，二者的組合必將使SNOP的功能更加強(qiáng)大。現(xiàn)有研究大多關(guān)注SNOP單獨(dú)接入的運(yùn)行控制策略，只有極少部分涉及SNOP與儲(chǔ)能聯(lián)合接入的問題，且均未涉及基于二者聯(lián)合接入的配電網(wǎng)多時(shí)間尺度運(yùn)行優(yōu)化方法，因此，目前急需一種考慮智能軟開關(guān)和儲(chǔ)能裝置聯(lián)合接入的配電網(wǎng)多時(shí)間尺度運(yùn)行優(yōu)化方法，以增強(qiáng)SNOP的調(diào)度控制能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種智能軟開關(guān)和儲(chǔ)能裝置聯(lián)合接入的配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化方法，以優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行、平抑新能源接入引起的波動(dòng)、提高分布式電源消納能力。

本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案解決的：

一種智能軟開關(guān)和儲(chǔ)能裝置聯(lián)合接入的配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化方法，所述方法包括以下步驟：