[發明專利]基于網絡重構和不確定性需求響應的配電網經濟運行方法

有效

• 申請號: 201811460256.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109687430B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 舒嬌;劉洪;楊為群;趙越;朱文廣;熊寧;鐘士元;王敏;謝鵬;李玉婷;姚明俠
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司經濟技術研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于網絡重構和不確定性需求響應的配電網經濟運行方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)分別建立用戶端的電鍋爐模型和儲熱裝置模型；其中，

所述的電鍋爐模型是指電鍋爐消耗電功率與產生熱功率之間的關系如下：

Q_b＝P_b·η_b (1)

式中，Q_b表示電鍋爐的制熱功率；η_b表示熱電功率比，P_b表示電鍋爐產熱所需的電功率；

所述的儲熱裝置模型是指儲熱容量、輸入輸出功率以及熱損耗之間的關系如下：

S(t)＝S(t-1)+P_hs(t)Δt-η×S(t-1) (2)

式中，S(t)和S(t-1)分別表示t時刻和t-1時刻儲熱裝置所儲的能量，P_hs表示表示儲熱裝置在t時刻的輸出功率，η表示儲熱系統的效率；Δt表示單位時段；

2)建立用戶需求響應不確定模型，包括實際響應容量模型和激勵型響應的成本模型；其中，

所述的實際響應容量模型如下：

式中，為實際響應容量；Δp_I,k為計劃響應容量，約束條件為：r_I1和r_I3分別為合同允許的第k檔的響應偏差系數，k為響應檔位，當k＝1時，屬于基準響應檔，當k1時，屬于彈性響應檔；

所述的激勵型響應的成本模型為：

式中，C_IDR為激勵型響應的成本，c_I,k為第k檔的單位補償標準，k為響應檔位，當k＝1時，屬于基準響應檔，當k1時，屬于彈性響應檔；為實際響應容量，N_I為響應檔位的個數；

3)建立配電網經濟調度模型，包括目標函數和約束條件；其中，

所述的目標函數為：

式中，M為配電網支路總數；T為經濟運行調度的總時間；P_m(t)和Q_m(t)為t時刻流過支路m首端的有功功率和無功功率；U_m(t)為t時刻支路m上的電壓；R_m(t)為t時刻支路m上的阻抗；C_IDR為激勵型響應的成本；

所述的約束條件包括：

(3.1)配電網的潮流約束條件：

式中，Ω(i)為與節點i相鄰節點的集合；V_i、V_j和θ_ij分別為節點i和節點j的電壓幅值和相角差；G_ii、B_ii、G_ij和B_ij分別為節點導納矩陣中的自電導、自電納、互電導和互電納；P_i和Q_i為節點i的有功功率和無功功率；

(3.2)安全運行約束，包括電流約束和電壓約束：

I_l≤I_lmax l＝1,......L_i (7)

V_Li≤V_i≤V_Ui i＝1,.....N (8)

式中，I_l為流過元件l的電流；I_lmax為元件l的最大允許通過電流；L_i為元件l的個數；V_Li為節點i的電壓下限；V_Ui為節點i的電壓上限，N為節點數；

(3.3)輻射狀網絡運行約束：

g_p∈G_p (9)

式中，g_p表示當前的網絡結構；G_p表示所有允許的輻射狀網絡配置；

(3.4)開關動作次數約束：

N_z≤N_zmax z∈S (10)

式中，N_z為開關z的動作次數；N_zmax為開關z的動作次數上限；S為開關號；

(3.5)N-1約束：

d_w≥0 (11)

式中d_w為工作點到配電網安全邊界的距離；

(3.6)電鍋爐約束：

P_bmin≤P_b(t)≤P_bmax (12)

Q_bmin≤Q_b(t)≤Q_bmax (13)

式中，P_b(t)為t時刻電鍋爐產熱所需的電功率；P_bmin、P_bmax為鍋爐產熱所需電功率的上、下限；Q_b(t)為t時刻電鍋爐的制熱功率；Q_bmin、Q_bmax為電鍋爐制熱功率的上、下限；

(3.7)儲熱裝置約束：

P_hsmin≤P_hs(t)≤P_hsmax (14)

S_min≤S(t)≤S_max (15)

式中，P_hs(t)為儲熱裝置在t時刻的輸出功率；P_hsmin、P_hsmax為儲熱裝置在t時刻輸出功率的上、下限；S(t)為t時刻儲熱裝置所儲的能量；S_min、S_max為儲熱裝置所儲能量的上、下限；

(3.8)激勵型需求響應成本約束：

C_IDR≤C_max (16)

式中，C_IDR為激勵型響應的成本；C_max為激勵型響應成本的上限；

4)基于粒子群算法對配電網經濟調度模型進行求解。