[發(fā)明專利]一種考慮動(dòng)態(tài)重構(gòu)的配網(wǎng)靈活性提升魯棒優(yōu)化調(diào)度方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010011313.2
• 申請(qǐng)日: 2020-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN111193295A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武忠山;秦超;曾沅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/48
• 分類號(hào): H02J3/48;H02J3/50;H02J13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 韓帥

本發(fā)明公開了一種考慮動(dòng)態(tài)重構(gòu)的配網(wǎng)兩階段靈活性提升魯棒優(yōu)化調(diào)度方法，該方法包括步驟1，給定配電系統(tǒng)中的電源和RCS開關(guān)配置情況，可再生分布式電源的預(yù)測(cè)出力和預(yù)測(cè)誤差；步驟2，建立基于魯棒思想考慮動(dòng)態(tài)重構(gòu)的靈活性提升優(yōu)化調(diào)度，即以配電系統(tǒng)的綜合運(yùn)行成本為目標(biāo)，包括在主網(wǎng)的購電成本、遠(yuǎn)程可控制開關(guān)的運(yùn)行成本和極端場(chǎng)景下的棄可再生能源和切負(fù)荷的懲罰成本，以安全運(yùn)行約束和網(wǎng)絡(luò)約束為約束條件，構(gòu)建了提升系統(tǒng)靈活性的兩階段魯棒優(yōu)化模型；本發(fā)明考慮可再生分布式發(fā)電系統(tǒng)波動(dòng)性和不確定性的兩階段魯棒模型，充分利用動(dòng)態(tài)重構(gòu)提高了配電系統(tǒng)的靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分析領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮動(dòng)態(tài)重構(gòu)的配網(wǎng)靈活性提升魯棒優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)

大力發(fā)展可再生能源是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，走可持續(xù)發(fā)展之路的有效途徑。我國提出2050年實(shí)現(xiàn)60％可再生能源的電力系統(tǒng)。高比例的分布式可再生能源接入配電網(wǎng)是未來智能配電網(wǎng)的基本特征。由于可再生能源發(fā)電具有多變性和不確定性的本質(zhì)，給配電系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為保證配電網(wǎng)實(shí)時(shí)的供需平衡，配電系統(tǒng)必須具備一定的響應(yīng)能力，即配電系統(tǒng)的靈活性，以盡可能減小或消除可再生能源的出力多變性和不確定性對(duì)配電網(wǎng)的影響，保證配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，如何提升配電系統(tǒng)的靈活性是當(dāng)前亟需關(guān)注的重要科學(xué)問題之一。

高比例的分布式可再生能源接入配電網(wǎng)，配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式更加多變，需要充分調(diào)度現(xiàn)有資源，滿足多時(shí)間尺度下的功率平衡，其本質(zhì)是要求對(duì)配電系統(tǒng)具備足夠的靈活性以應(yīng)對(duì)可再生能源出力的多變性與不確定性靈活性的運(yùn)用。與輸電網(wǎng)相比，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的靈活多變是配電系統(tǒng)的重要特征體現(xiàn)，而網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重要手段。因此，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)提升配電系統(tǒng)靈活性的關(guān)鍵措施。根據(jù)配電系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間尺度，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)分為靜態(tài)重構(gòu)和動(dòng)態(tài)重構(gòu)。與靜態(tài)重構(gòu)相比，動(dòng)態(tài)重構(gòu)是通過提前配置的遠(yuǎn)程遙控開關(guān)(Remotely Controlled Switches,RCSs)小時(shí)級(jí)別地改變網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變負(fù)荷的供電路徑、系統(tǒng)潮流和可再生分布式電源的相對(duì)位置。因此，更有效地應(yīng)對(duì)配電系統(tǒng)中可再生分布式電源的不確定性和波動(dòng)性，提高配電系統(tǒng)的靈活性。

本發(fā)明公開了考慮可再生分布式發(fā)電系統(tǒng)波動(dòng)性和不確定性的兩階段魯棒模型，該模型充分利用網(wǎng)絡(luò)端和電源端的靈活性資源，提高了配電系統(tǒng)的靈活性。此外，在配電系統(tǒng)整體和各時(shí)間斷面的角度，提出了一組靈活性評(píng)估指標(biāo)，能夠?qū)?dòng)態(tài)重構(gòu)方案提升配電系統(tǒng)靈活性進(jìn)行定量評(píng)估。

發(fā)明內(nèi)容

為了提升配電系統(tǒng)的靈活性，本發(fā)明的目的在于提供一種考慮動(dòng)態(tài)重構(gòu)的兩階段靈活性提升方法，充分考慮電源端和網(wǎng)絡(luò)端的靈活性資源，提升配電系統(tǒng)的靈活性。在電源端，考慮了快速啟停分布式電源和變電站的爬坡能力和最大容量；在網(wǎng)絡(luò)端，考慮了手動(dòng)開關(guān)和RCS開關(guān)的狀態(tài)，一旦確定手動(dòng)開關(guān)狀態(tài)，在評(píng)估周期內(nèi)不能改變，但可以改變RCS開關(guān)的狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重構(gòu)，為系統(tǒng)提供靈活性。具體技術(shù)方案包括以下步驟：

步驟1給定配電系統(tǒng)中的電源和RCS開關(guān)配置情況，可再生分布式電源的預(yù)測(cè)出力和預(yù)測(cè)誤差；

步驟2建立基于魯棒思想考慮動(dòng)態(tài)重構(gòu)的靈活性提升優(yōu)化調(diào)度，即以配電系統(tǒng)的綜合運(yùn)行成本為目標(biāo)，包括在主網(wǎng)的購電成本、遠(yuǎn)程可控制開關(guān)的運(yùn)行成本和極端場(chǎng)景下的棄可再生能源和切負(fù)荷的懲罰成本。以安全運(yùn)行約束和網(wǎng)絡(luò)約束為約束條件，構(gòu)建了提升系統(tǒng)靈活性的兩階段魯棒優(yōu)化模型；

步驟3采用列生成算法進(jìn)行求解，獲得RCS開關(guān)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行方案和各機(jī)組的運(yùn)行方案；

步驟4根據(jù)模型得到的結(jié)果，在配電系統(tǒng)周期內(nèi)的角度和各時(shí)間斷面角度，計(jì)算上調(diào)靈活性和下調(diào)靈活性；

步驟5根據(jù)各時(shí)間斷面的上調(diào)靈活性和下調(diào)靈活性，計(jì)算出系統(tǒng)的上調(diào)靈活性期望、系統(tǒng)的下調(diào)靈活性期望、系統(tǒng)上調(diào)靈活性不足的時(shí)間占比和系統(tǒng)下調(diào)靈活性不足的時(shí)間占比；

步驟6根據(jù)靈活性評(píng)估指標(biāo)，定量評(píng)估本發(fā)明方案對(duì)配電系統(tǒng)靈活性的提升。