[發明專利]一種多級電網嵌套分解協調有功無功聯合調度方法

有效

• 申請號: 202010236368.3
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111416395B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 吳文傳;孫宏斌;藺晨暉;王彬;郭慶來
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/50;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

本發明涉及一種多級電網嵌套分解協調有功無功聯合調度方法，屬于電力系統運行控制技術領域。首先建立多級電網協同的有功無功聯合調度模型，在各級電網之間采用嵌套分解協調的方式求解各級電網協同的有功無功聯合調度模型，并基于最優解，對全部層級全部區域電網進行有功無功聯合調度。其關鍵步驟是：分解協調計算某級中某區域電網與其下屬電網的有功無功聯合調度最優解、計算某級中某區域電網的最優割平面與近似投影函數，這兩個步驟之間互相遞歸調用，實現各級電網協同的有功無功聯合調度模型的分解協調計算。本方法收斂速度快，能夠保證各級電網運行的安全，避免局部過載、電壓越限等運行風險。

技術領域

本發明涉及一種多級電網嵌套分解協調有功無功聯合調度方法，屬于電力系統的運行控制技術領域。

背景技術

電力系統分層分區運行管理，由于分布式可再生能源在各個等級電網中的大量接入，不同等級與不同區域的電網之間變得緊密耦合。傳統各級電網之間缺少協調的運行調度方式并不能夠適應緊密耦合下的多級電網，容易導致局部過載、電壓越限等嚴重的電力系統安全事故。因此，需要協同多級電網進行聯合的運行調度。

考慮到不同等級、不同區域之間電網分別由各自的調控中心進行調度決策，集中式對多級電網進行協調在實際中難以實現。

發明內容

本發明的目的是提出一種多級電網嵌套分解協調有功無功聯合調度方法，利用嵌套分解協調的方法對多級電網進行有功無功聯合調度，在各級各區域的電網只需計算內部的有功無功聯合調度問題，并與相鄰電網之間交換邊界信息，即可獲得保障全局電網安全的有功無功聯合調度策略。

本發明提出的多級電網嵌套分解協調有功無功聯合調度方法，包括以下步驟：

(1)建立一個多級電網協同的有功無功聯合調度優化模型：

(1.1)設定一個多級電網中共有M個層級電網，層級電網m中共有N(m)個區域電網，建立多級電網協同的有功無功聯合調度優化模型的優化目標函數，該優化目標函數為各層級各區域電網的發電成本的總和的最小化，對于層級m中編號n的區域電網，發電成本的表達式為：

上式中，G為電網中發電機組的編號集合，P_i^G為發電機組i的發電有功功率，C_i(P_i^G)為發電機組i的發電成本函數，將該發電成本函數表示成如下的二次函數：

C_i(P_i^G)＝a_0,i+a_1,iP_i^G+a_2,i(P_i^G)²

上式中，a_0,i、a_1,i、a_2,i分別為發電機組i的發電成本常數項、一次項和二次項系數，從電網調度中心獲取；

(1.2)建立多級電網協同的有功無功聯合調度優化模型的約束條件如下：對于層級m中編號n的區域電網，區分以下兩種情況：

(1.2.1)若層級m中編號n的區域電網是環狀電網，則約束條件包括：

(1.2.1.1)支路潮流方程約束：