[發(fā)明專利]計(jì)及配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)安全性優(yōu)化的光伏電源有功功率調(diào)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010110916.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111313482B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓平平;周福平;楊之俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/48
• 分類號(hào): H02J3/48;H02J3/50;H02J3/38
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種計(jì)及配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)安全性優(yōu)化的光伏電源有功功率調(diào)控方法，其特征是，所述配電網(wǎng)的不同節(jié)點(diǎn)接入光伏電源、火電機(jī)組和負(fù)荷，所述光伏電源有功功率調(diào)控方法是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、獲取配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的電壓實(shí)際值，計(jì)算配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的有功功率、無(wú)功功率；

假設(shè)所述配電網(wǎng)的支路數(shù)共有N條，節(jié)點(diǎn)數(shù)共有N+1個(gè)，其中，將配電網(wǎng)與上級(jí)電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)記為第0個(gè)節(jié)點(diǎn)，第i條支路末端節(jié)點(diǎn)為第i個(gè)節(jié)點(diǎn)；P_i、Q_i分別為配電網(wǎng)中第i條支路末端沿潮流方向從第i個(gè)節(jié)點(diǎn)流出的有功功率、無(wú)功功率，U_i為配電網(wǎng)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓實(shí)際值，P_i-1、Q_i-1分別為所述配電網(wǎng)中第i-1條支路末端沿潮流方向從第i-1個(gè)節(jié)點(diǎn)流出的有功功率、無(wú)功功率，U_i-1為所述配電網(wǎng)中第i-1個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓值，R_i+jX_i為所述配電網(wǎng)中第i條支路的等效阻抗值，P_V,i、Q_V,i分別為所述配電網(wǎng)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)并網(wǎng)的光伏電源的有功出力值、無(wú)功出力值，P_L,i、Q_L,i分別為所述配電網(wǎng)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的有功功率、無(wú)功功率；i∈[0,N]；

步驟1.1、獲取光伏電源接入配電網(wǎng)的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓實(shí)際值U_i，從而得到電壓實(shí)際值集合U＝{U₀,U₁,...,U_i,...,U_N}；

步驟1.2、利用式(1)和式(2)得到第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率P_i、無(wú)功功率Q_i，從而得到有功功率集合P＝{P₀,P₁,...,P_i,...,P_N}、無(wú)功功率集合Q＝{Q₀,Q₁,...,Q_i,...,Q_N}；

步驟2、計(jì)算光伏電源接入配電網(wǎng)第i條支路的有功損耗指標(biāo)；

步驟2.1、利用式(3)計(jì)算光伏電源接入配電網(wǎng)第i條支路的有功功率損耗ΔP_i：

步驟2.2、利用式(4)計(jì)算光伏電源接入配電網(wǎng)第i條支路的有功損耗指標(biāo)

步驟3、計(jì)算光伏電源接入配電網(wǎng)第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓偏差指標(biāo)；

利用式(5)計(jì)算光伏電源接入配電網(wǎng)第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓偏差指標(biāo)θ_i：

式(5)中，U_i,C為配電網(wǎng)第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)稱電壓；

步驟4、建立考慮配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和光伏消納能力的目標(biāo)函數(shù)；

步驟4.1、引入配電網(wǎng)第i個(gè)節(jié)點(diǎn)并網(wǎng)的光伏電源的出力因子δ_i；

步驟4.2、利用式(6)建立光伏電源接入的配電網(wǎng)安全性與經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)：

步驟5、確定光伏電源接入配電網(wǎng)背景下電力系統(tǒng)運(yùn)行的約束條件；

步驟5.1、利用式(7)確定配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓的波動(dòng)允許范圍：

0.95U_i,C≤U_i≤1.05U_i,C i＝0,1,...,N (7)

式(7)中，1.05U_i,C、0.95U_i,C分別代表配電網(wǎng)第i個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓的上下限值；

步驟5.2、利用式(8)確定配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的有功潮流約束：

0≤P_i≤P_i,max i＝0,1,...,N (8)

式(8)中，P_i,max為配電網(wǎng)中第i條支路傳輸功率限額；

步驟5.3、利用式(9)和式(10)確定火電機(jī)組的有功出力約束：

P_g,i,min≤P_g,i≤P_g,i,max i＝0,1,...,N (9)

-vΔt≤ΔP_g,i≤vΔt i＝0,1,...,N (10)

式(9)和式(10)中，P_g,i為配電網(wǎng)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)接入的火電機(jī)組有功功率，P_g,i,max、P_g,i,min分別是配電網(wǎng)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)接入的火電機(jī)組有功功率上限值和下限值，ΔP_g,i是配電網(wǎng)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)接入的火電機(jī)組在調(diào)控周期內(nèi)的有功功率變化值，v是配電網(wǎng)中火電機(jī)組的有功功率調(diào)節(jié)速率，Δt是調(diào)控周期的時(shí)長(zhǎng)；

步驟5.4、利用式(11)和式(12)確定光伏電源的有功出力約束：

0≤P_V,i≤P_V,i,max i＝0,1,...,N (11)

P_V,i+P_g,i,min≤0.95S_i+P_L,i i＝0,1,...,N (12)

式(11)和式(12)中，P_V,i,max為配電網(wǎng)第i個(gè)節(jié)點(diǎn)并網(wǎng)的光伏電源的最大有功出力值，S_i為光伏電源接入配電網(wǎng)第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的主變?nèi)萘浚?/p>

步驟5.5、利用式(13)和式(14)確定光伏電源的消納空間：

式(13)和式(14)中，P_V,C為調(diào)度機(jī)構(gòu)下發(fā)至配電網(wǎng)的光伏出力空間數(shù)值，為配電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)并網(wǎng)的光伏電源有功出力總和，為配電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)接入的火電機(jī)組有功下限值總和，為配電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的有功功率總和；

步驟5.6、利用式(15)確定配電網(wǎng)運(yùn)行的功率平衡約束：

式(15)中，P_A為配電網(wǎng)所連接的上級(jí)主網(wǎng)的下送有功功率值；

步驟6、通過(guò)線性規(guī)劃算法求解由所述目標(biāo)函數(shù)和各個(gè)約束條件所構(gòu)成的計(jì)及配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)安全性優(yōu)化的光伏電源有功功率調(diào)控模型，得到光伏電源在配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、安全優(yōu)化和提升光伏消納目標(biāo)下的有功功率值，并將有功功率優(yōu)化值作為配電網(wǎng)光伏電源的出力調(diào)控目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)光伏電源有功功率的調(diào)控。