[發明專利]考慮源荷互動和分布式電源出力隨機性的配電網優化調控方法

在審

• 申請號: 201910056978.2
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109474022A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 吳紅斌;駱晨;曾希;周亦堯
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明針對目前分布式電源大量接入配電網后由于其隨機性和波動性給配網的運行調控所帶來的問題，提出一種考慮源荷互動和分布式電源出力隨機性的配電網優化調控方法，在保證系統運行安全可靠的基礎上優化配網運行；該方法首先根據不確定集的形式表征可再生能源出力的隨機性，并通過極端場景法對集合進行削減，將隨機模型轉化成確定模型；根據需求響應技術，運用價格激勵手段，與電實現源荷互動；最后運用雙層調控模型將可再生能源的調節能力與配電網傳統調控手段相配合，統籌調控，降低配電網的網損和電壓波動性，減少傳統設備的調節次數，優化配網運行。

技術領域

本發明涉及配電網與分布式電源運行調控相關技術領域，具體地說是一種考慮分布式電源隨機性的配電網源荷互動優化調控技術。

背景技術

隨著一次化石能源的日益枯竭和人類對環保需求的不斷提升，越來越多的可再生能源接入配電網，并被就地消納形成主動配電網。然而風電和光伏等分布式電源出力具有波動性與隨機性等特點，并且就目前的技術條件，配電網很難準確得出間歇性分布式電源出力概率分布，這使得可再生能源的接入給傳統配電網的運行模式帶來了嚴峻的挑戰。

針對主動配電網可再生能源出力波動性帶來的問題，很多人進行了相應的研究。例如，考慮當傳統的電壓控制方法都無效時，采用削減DG有功輸出的方法使越限的節點電壓恢復正常。有人提出通過兩階段規劃法和合理調度DG與配電網傳統調節設備，以達到降低網損，減少設備調節次數，優化系統運行的目的。也有人提出同時考慮DG的有功、無功輸出以及儲能設備的充放電來實現一段時間內網絡的DG功率利用率最大。

為了解決可再生能源出力不確定性的問題，很多人將隨機優化模型應用到系統的優化調控中。當大規模光伏接入系統時，有人提出運用魯棒性和不確定性預算優化系統的調度決策。有人提出運用兩階段機會約束模型實現對備用機組和風電出力的配合規劃。也有人提出將抽水蓄能與火電機組結合，運用魯棒優化和不確定集實現風能接入系統實時的優化調度。然而，隨著電力市場的不斷推進，上述方法沒有考慮到用戶參與配電網調控中，滿足配網未來的發展趨勢，并且考慮到實際配電網的投資運維成本，在配電網中加裝大量可控設備將帶來極大的經濟成本，在實際中難以推廣應用。

發明內容

本發明針對目前分布式電源大量接入配電網后由于其隨機性和波動性給配網的運行調控所帶來的問題，提出一種考慮源荷互動和分布式電源出力隨機性的配電網優化調控方法，以期能降低配電網的網損和電壓波動性，減少傳統設備的調節次數，從而優化配網運行。

本發明為解決上述技術問題，采用以下技術方案：

本發明一種考慮源荷互動和分布式電源出力隨機性的配電網優化調控方法的特點是按如下步驟進行：

步驟1、利用式(1)建立得到目標函數：

f＝min(C_respond+C_loss+C_device+C_quality) (1)

式(1)中：f為主動配電網的運行總指標；C_respond為需求響應調節的經濟成本指標，并通過式(2)得到；C_loss為主動配電網的網損指標，并通過式(3)得到；C_device為主動配電網傳統設備的動作次數指標，并通過式(4)得到；C_quality為主動配電網的運行電壓波動性指標，并通過式(5)得到；

式(2)中：y_t為t時段實際購電量；R_t(y_t)為t時段配電網的購電成本；為t時段配電網第n個節點的實際購電量；為t時段配電網第n個節點的實際購電價格；T為優化調控時段集；N為配電網節點集；

式(3)中：為t時段配電網的網損；