[發(fā)明專利]一種協(xié)調(diào)多種可控單元的主動(dòng)配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810788297.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN109034587B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段建東;陳魯鵬;王靜;孫茜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 李娜

本發(fā)明公開了一種協(xié)調(diào)多種可控單元的主動(dòng)配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，充分利用可再生能源發(fā)電的功率調(diào)節(jié)能力，在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下提高了配電系統(tǒng)對(duì)清潔可再生能源發(fā)電的消納能力，節(jié)省了無功補(bǔ)償設(shè)備的投入；與現(xiàn)有普遍以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的主動(dòng)配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型相比，以清潔可再生能源高效利用為優(yōu)化目標(biāo)代替系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，并加入了電壓質(zhì)量提升目標(biāo)，建立了多目標(biāo)的優(yōu)化調(diào)度模型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配系統(tǒng)的運(yùn)行控制方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種協(xié)調(diào)多種可控單元的主動(dòng)配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境污染與化石能源危機(jī)愈發(fā)突出，近年來我國由北向南陸續(xù)爆發(fā)了嚴(yán)重的霧霾天氣，一時(shí)間“霧霾籠罩”、“PM2.5”等話題引發(fā)了全社會(huì)的廣泛討論與關(guān)注。在電力領(lǐng)域，推動(dòng)清潔可再生能源發(fā)電迅速發(fā)展并加強(qiáng)其利用效率成為了解決我國日益凸顯的能源需求增長與能源緊缺、環(huán)境保護(hù)之間矛盾的必然選擇。

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)向用戶供電的重要網(wǎng)絡(luò)，近年來，清潔可再生能源發(fā)電分布式接入配電網(wǎng)的運(yùn)行方式已被實(shí)踐證明可行，隨著分布式能源(distributed energyresources，DERs)更加廣泛的接入配電網(wǎng)，使得配電網(wǎng)必須朝著兼容大量可再生分布式發(fā)電(distributed generation，DG)的方向發(fā)展。然而，由于分布式能源在配電網(wǎng)中接入容量的持續(xù)增加、柔性可控負(fù)荷(controllable load，CL)的不斷增多，傳統(tǒng)配電網(wǎng)的調(diào)度方式落后、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)薄弱、自動(dòng)化程度低等問題極大地限制了分布式能源的大規(guī)模并網(wǎng)，難以滿足用戶對(duì)于電能質(zhì)量及供電可靠性的要求。因此，“主動(dòng)配電網(wǎng)”的概念應(yīng)運(yùn)而生，2012年國際大電網(wǎng)會(huì)議又將“主動(dòng)配電網(wǎng)”擴(kuò)充為“主動(dòng)配電系統(tǒng)”，認(rèn)為配電網(wǎng)將演變?yōu)槌浞掷梅植际桨l(fā)電、儲(chǔ)能與可控負(fù)荷等進(jìn)行主動(dòng)控制的，具有運(yùn)行調(diào)節(jié)能力的有機(jī)系統(tǒng)。

主動(dòng)配電系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)配電網(wǎng)而言，能主動(dòng)控制接入系統(tǒng)中的各類分布式資源及可控負(fù)荷，使系統(tǒng)內(nèi)資源主動(dòng)參與運(yùn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電區(qū)域內(nèi)有功和無功功率的主動(dòng)管理以及用戶的主動(dòng)響應(yīng)，達(dá)到配電系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行、清潔可再生能源能源高效利用和充分消納的目標(biāo)，降低分布式發(fā)電單元大量并網(wǎng)造成的沖擊。因此，充分利用能量管理系統(tǒng)，協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各類可控單元進(jìn)行合理調(diào)度成為主動(dòng)配電系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵。而由于風(fēng)電(windturbines，WT)與光伏(photovoltaic，PV)等清潔可再生能源發(fā)電的不確定性、儲(chǔ)能系統(tǒng)(energy storage system，ESS)因自身能量限制引發(fā)的時(shí)間尺度上的耦合性以及柔性可控負(fù)荷在極端情況下可削減的特性等因素，主動(dòng)配電系統(tǒng)協(xié)調(diào)各類可控單元的優(yōu)化調(diào)度更加復(fù)雜，僅僅基于最優(yōu)潮流的優(yōu)化調(diào)度模型及求解算法已不適用。故探索主動(dòng)配電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度策略、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中各類可控單元優(yōu)化運(yùn)行，對(duì)于解決分布式能源并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響及實(shí)現(xiàn)清潔可再生能源發(fā)電的高效利用具有重要價(jià)值。

目前，主動(dòng)配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的研究成果豐富，為本領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展奠定了充實(shí)基礎(chǔ)，但仍有不足。首先，優(yōu)化模型大多考慮運(yùn)行成本等經(jīng)濟(jì)性因素，未能體現(xiàn)主動(dòng)配電系統(tǒng)促進(jìn)清潔可再生能源高效消納的核心目標(biāo)。其次，針對(duì)優(yōu)化調(diào)度模型中多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)的處理，大多采用直接加權(quán)重系數(shù)或?qū)＜掖蚍址ㄇ蠼鈾?quán)重的方法將其轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)，但這種方法不能體現(xiàn)不同目標(biāo)的屬性特征，難以獲取根據(jù)實(shí)際情況的最優(yōu)調(diào)度策略。再次，目前的研究大多將風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電視為不可控單元，忽略了其自身的功率調(diào)節(jié)能力對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行控制的影響，未能充分利用全部可調(diào)度資源。因此針對(duì)主動(dòng)配電系統(tǒng)核心目標(biāo)建模，充分利用系統(tǒng)內(nèi)全部的可控單元協(xié)調(diào)優(yōu)化，考慮多個(gè)目標(biāo)的特性進(jìn)行聯(lián)合求解具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種協(xié)調(diào)多種可控單元的主動(dòng)配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，在充分利用可再生分布式發(fā)電單元自身功率調(diào)節(jié)能力的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)清潔可再生能源的安全并網(wǎng)和高效利用。

本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種協(xié)調(diào)多種可控單元的主動(dòng)配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，主要包括建立主動(dòng)配電系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度模型并利用多目標(biāo)頭腦風(fēng)暴優(yōu)化算法求解，具體按照以下步驟實(shí)施：