[發明專利]一種考慮輸配協同的分布式電源最大接入容量計算方法

有效

• 申請號: 201910971309.8
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110611315B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 張全明;任志超;陳禮頻;曹開江;葉強;鄧盈盈;連利波;王梟
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陽佑虹

本發明公開了一種考慮輸配協同的分布式電源最大接入容量計算方法。該方法首先提出廣義輸配全局優化模型，確定模型的最優性條件。在此基礎上，綜合考慮火電機組、分布式電源、無功補償裝置，提出輸配協同分布式電源最大接入容量計算模型。基于輸配電網的不同特點，利用異構分解算法進行優化模型的求解，輸配電網交替進行各自區域的優化計算，并通過邊界節點電壓、注入功率等參量構建輔助函數保證全網最優性條件滿足。本發明方法適應日益增強的輸配耦合關系；可提升輸配協同分布式電源最大接入容量的計算精度和算法效率，彌補了現有分布式電源最大接入容量計算模型中數據模型私密性差、存在潛在的數值穩定性問題等缺陷，具有工程應用的價值。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，尤其是一種考慮輸配協同的分布式電源最大接入容量計算方法。

背景技術

大規模分布式電源的接入對傳統電力系統的安全穩定運行有著較大影響。因此，在電網規劃階段，需要計算在滿足電壓、潮流等約束下的分布式電源最大接入容量，為分布式電源的實際接入提供依據和參考。輸配協同分布式電源最大接入容量計算，本質上是一個優化問題，所求解的是在給定分布式電源接入點下的最優接入方式，即以接入的總容量最大為目標的接入方式。近年來，許多學者從不同的角度對這一問題進行了廣泛而深入的研究。例如，一些學者對于分布式電源如光伏、風電場等進行具體和細化的建模，從而計算最大可接入容量方法。另一些學者以傳統分布式電源最大可接入容量的優化模型為基礎，增加考慮負荷特性、負荷不確定性、電壓波動約束、N-1原則等因素，得到更符合工程實際的模型。但是，輸配協同的背景還沒有被充分考量。

如圖1所示，由于輸配網屬于不同的調度部門管理，彼此之間模型和數據具有私密性，中心化的優化調度計算不符合工程實際。而且，輸配網在網絡參數、電壓等級、潮流功率等方面存在數量級差異，中心化的優化調度計算可能面臨嚴重的數值問題。因此，在已有的輸配協同優化調度的相關研究中，分解算法是主要的計算方法，包括交替最優乘子法(ADMM)、輔助問題原則法(APP)、目標分流法(ATC)、異構分解算法(HGD)等。

發明內容

為了適應日益增強的輸配耦合關系，本發明聚焦于輸配協同的分布式電源最大接入容量計算。本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種考慮輸配協同的分布式電源最大接入容量計算方法。以提升輸配協同分布式電源最大接入容量的計算精度和算法效率。

本發明采用的技術方案如下：

一種考慮輸配協同的分布式電源最大接入容量計算方法，其包括：

A.構建廣義輸配全局優化模型，其函數包括狀態變量、控制變量和目標函數，其約束包括等式約束和不等式約束；

B.確定所述廣義輸配全局優化模型的最優性條件；

C.在廣義輸配全局優化模型基礎上，對所述狀態變量、控制變量、目標函數、等式約束和不等式約束進行定義，構建出輸配協同分布式電源最大接入容量優化模型；

D.將輸配協同分布式電源最大接入容量優化模型分解為輸電網優化模型和配電網優化模型；

E.分別求解輸電網優化模型和配電網優化模型。

廣義輸配全局優化模型為基礎模型，其可適應日益增強的輸配耦合關系。通過上述方法對輸配電網優化模型進行求解，相較于其他模型而言，具有更好地收斂性和更高的準確性，運算效率高，具有工程應用價值。

進一步的，步驟E具體為：采用異構分解算法對輸電網優化模型和配電網優化模型進行交替迭代，以分別求解輸電網優化模型和配電網優化模型。

異構分解算法(HGD)算法是針對輸配協同優化調度問題而設計的，應用于本發明中，相比傳統的分解算法有更好的收斂性能，也避免了諸多參數整定的復雜過程。因此，本發明采用HGD算法來實現輸配協同的分布式電源最大接入容量計算。以提升算法準確性、計算效率、收斂性能。