[發(fā)明專利]一種交直流配電網(wǎng)多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911150247.0
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110854932B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉磊;張宏偉;舒四海;王帥;肖慶維;李崢;朱振興;周長城;于海波;孫釩;秦福欣
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了本發(fā)明提出了一種交直流配電網(wǎng)多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)，采用馬爾可夫鏈動態(tài)場景法來生成模擬分布式能源的出力預(yù)測場景，保證了生成場景的可靠性即使在預(yù)測時間尺度過長時也保證生成場景的有效性；采用基于模型預(yù)測控制的多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法來計劃各個可控分布式電源的出力計劃值，采用模型預(yù)測控制方法，以實時優(yōu)化調(diào)度出力值和日前日內(nèi)優(yōu)化調(diào)度出力值偏差最小為優(yōu)化目標(biāo)，對日前日內(nèi)求出來的調(diào)度期望值進(jìn)行滾動優(yōu)化和反饋校正；相比于傳統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度策略，本公開通過閉環(huán)控制及時修正調(diào)度結(jié)果的誤差，能夠最大程度的消納不可控分布式能源，提高可控分布式能源出力的平穩(wěn)性，保證交直流配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及交直流配電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種交直流配電網(wǎng)多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)，并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

主動配電網(wǎng)(active distribution network，ADN)具有能主動調(diào)整潮流分布、管理多種分布式電源、提高分布式電源利用效率的優(yōu)勢。交直流配電網(wǎng)作為AND的重要表現(xiàn)形式可更高效地接納直流源荷，是未來配電網(wǎng)的重要發(fā)展方向。相比于交流配電網(wǎng)，直流配電能夠更好地確保電能的質(zhì)量和傳輸?shù)木嚯x。分布式電源(Distributed Generation，DG)和儲能裝置(Energy Storage System，ESS)需要通過電壓源換流器(Voltage SourceConverter，VSC)才能接入交流配電網(wǎng)。而在交直流配電網(wǎng)中，DG和ESS無需通過VSC就可直接接入交直流配電網(wǎng)中的直流部分，相比于交流配電網(wǎng)將節(jié)省大量的換流器，從而減少能量損耗。

分布式電源是交直流配電網(wǎng)中的重要組成部分，其中有一部分分布式電源(風(fēng)電、光伏)的出力具有隨機(jī)性和波動性，是不可控的，其預(yù)測精度會隨著時間尺度的增加而大幅度降低，合理地計劃可控分布式電源的出力是消納不可控分布式電源，保證配電網(wǎng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。針對不可控分布式電源的出力的不確定性，目前廣泛采用的是基于隨機(jī)規(guī)劃的方法，隨機(jī)規(guī)劃中最常用的方法是基于場景的隨即規(guī)劃，其核心思想是根據(jù)不確定因素的變化規(guī)律，生成多個場景，使得決策變量在多個場景下都能滿足要求，最終選擇期望成本值最小的調(diào)度方法。

本公開發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外現(xiàn)有的多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法難以很好地滿足交直流配電網(wǎng)穩(wěn)定運行的需要，主要表現(xiàn)在：

(1)傳統(tǒng)的場景生成方法是采用正態(tài)分布或者Beta分布來模擬風(fēng)電、光伏出力的預(yù)測誤差分布，但根據(jù)歷史數(shù)據(jù)表明，絕大多數(shù)的風(fēng)電和光伏出力的預(yù)測誤差分布并不符合正態(tài)分布或者Beta分布，這是因為不同的預(yù)測方法可能會導(dǎo)致完全不同的經(jīng)驗分布，所以如果采用正態(tài)分布或者Beta分布，得到的風(fēng)電和光伏預(yù)測值的誤差會較大，導(dǎo)致生成的場景參考性較低。

(2)傳統(tǒng)的多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法在各個時間尺度均以成本最小為目標(biāo)來求解不可控分布式電源的出力計劃值，但卻沒有進(jìn)一步考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性，求解出來的調(diào)度計劃值不一定能保證交直流配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開提供了一種交直流配電網(wǎng)多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)，采用馬爾可夫鏈動態(tài)場景法來生成模擬分布式能源的出力預(yù)測場景，保證了生成場景的可靠性即使在預(yù)測時間尺度過長時也保證生成場景的有效性；通過閉環(huán)控制及時修正調(diào)度結(jié)果的誤差，能夠最大程度的消納不可控分布式能源，提高可控分布式能源出力的平穩(wěn)性，保證交直流配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

為了實現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術(shù)方案：

本公開第一方面提供了一種交直流配電網(wǎng)多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法。

一種交直流配電網(wǎng)多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法，步驟如下：

利用馬爾可夫鏈-動態(tài)場景法生成多時間尺度優(yōu)化調(diào)度所需的分布式能源出力預(yù)測場景；