[發明專利]計及高密度分布式電源隨機出力的配電網優化調度方法

有效

• 申請號: 202010525322.3
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111900715B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 李靜;李艷君;肖鐸;杜鵬英
• 申請（專利權）人: 浙大城市學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/06;H02J3/32
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種計及高密度分布式電源隨機出力的配電網優化調度方法，該方法對風、光分布式電源在電網節點注入功率的隨機時序特性進行建模，并基于稀疏網格配點理論對隨機潮流空間進行采樣；以降低配電網有功損耗和節點電壓偏差為目標，建立含潮流平衡、機會約束的配電網有功無功聯合隨機優化模型；最后基于譜分解方法對有功無功調度問題中的隨機空間進行正交多項式逼近，建立與隨機優化模型等價的凸近似確定性優化模型，利用稀疏節點組成的樣本集逼近隨機空間最優解，即保證了解的逼近精度，又避免了高維隨機參數空間中配電網有功無功聯合優化調度模型的維數災難。可廣泛應用于高維隨機因素影響下配電網優化調度，提升配電網電能質量。

技術領域

本發明屬于電力系統優化技術領域，尤其涉及一種計及高維隨機性和機會約束的配電網有功無功聯合優化調度方法。

背景技術

由于分布式電源如風能、太陽能等具有很大的不確定性，使得含高比例新能源電力系統的運行和控制面臨新的挑戰。研究電力系統的隨機優化調度技術，能夠在確保隨機環境下提升配電網節點電壓偏差的同時，實現電網有功損耗最小。為了克服大量分布式電源和高維隨機參數處理技術的復雜度，采用有效的不確定性量化手段分析隨機參數對電力系統的影響，建立等價的確定性凸優化模型，對含高密度分布式電源優化調度和配電網電能質量提升的研究具有重要意義。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，利用高維隨機空間的正交多項式逼近和稀疏網格配點法，提供一種計及高密度分布式電源隨機出力的配電網有功無功聯合優化調度方法。

為達到上述目的，本發明提供了一種計及高密度分布式電源隨機出力的配電網優化調度方法，該方法具體步驟如下：

S1：利用Karhunen-Loeve展開表示法建立模擬分布式電源出力隨機時序特性的低階近似模型。

所述模擬分布式電源出力隨機時序特性包括以下的步驟：

S1.1：由于風力、太陽能光伏電源出力的隨機波動性，在任一時刻t配電網分布式電源接入節點的注入功率可視作是隨機變量，該隨機變量在時間維度上的擴充構成了隨機過程。則在t時刻配電網節點i處的注入功率描述為：

式中，和表示t時刻安裝在節點i處注入的有功和無功出力預測值；表示節點發電機集合，WT為節點注入的風機出力，PV為節點注入的光伏出力，B為節點的電池出力；和表示t時刻節點i處有功和無功負荷預測值；表示隨機變量；和表示t時刻節點i處的有功和無功預測誤差，假設該誤差在任意時刻t的隨機特性都滿足正態分布，則預測誤差屬于高斯隨機過程。

S1.2：建立隨機過程的Karhunen-Loeve展開并取前N項截斷，如下所示：

式中，N為截斷的階數，ξ_n為互不相關的隨機變量，和分別為隨機過程相關函數C_pp的特征值和特征函數，和分別為隨機過程相關函數C_qq的特征值和特征函數，滿足：

式中T為電網運行周期，t₁和t₂分別表示不同的時間坐標；高斯隨機過程的相關函數采樣如下指數形式：

式中，l_p和l_q分別表示有功和無功預測誤差隨機過程的關聯長度。

S2：以提高電能質量為目標，根據分布式電源和負荷參數，建立含潮流平衡、機會約束的配電網有功無功聯合隨機優化模型，具體如下；