[發明專利]一種輸配協同負荷恢復優化控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010848672.3
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112003277B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 王洪濤;趙瑾
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;H02J3/14;G06F30/20;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種輸配協同負荷恢復優化控制方法及系統，依據輸配耦合系統電網結構，建立負荷恢復優化模型；確定不同時間尺度對應的時步數，進行參數預測獲得不確定源荷門檻值；結合過去時步情況進行參數修正并結合當下情形進行參數及配網網絡數據更新；基于確定的優化參數和系統狀態，利用建立的負荷恢復優化模型進行求解，并抽取當前時步策略在執行尺度實施，進行負荷恢復，能夠實現多層級多區域的輸配耦合電網中不確定的條件下的負荷恢復的長時間尺度協調。

技術領域

本公開屬于電力系統優化控制技術領域，涉及一種輸配協同負荷恢復優化控制方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

近年來，極端天氣事件的頻繁發生使得電力系統停電事故更頻繁地發生。由于停電事故會帶來巨大的社會影響和經濟損失，系統快速恢復有助于提高電力系統的可靠性和彈性。負荷恢復是電力系統部分或全部停電后都會面臨的問題。傳統大電網負荷恢復研究往往關注輸電網層級，其中的負荷實際為配網層級的負荷集群。受負荷側的“被動”特性限制，配網側服從輸電網的調度，在負荷恢復過程中依賴輸電網層級的單向功率支持。然而，隨著分布式電網在配網層級的接入以及智能電網對雙向通訊的實現，配電網側已由“被動”變主動。配網側可以通過輸配恢復協調向大電網提供及時的功率支持，從而進一步提高全網資源利用率，加快負荷恢復進程。因此，對于負荷恢復的研究需要從大電網層級進一步過渡到多層級多區域的輸配耦合電網。

輸配協同負荷恢復是長時間尺度的序貫決策問題，傳統負荷恢復通過基于單時步優化的時步遞進過程實現。然而，對于長時間尺度的整個恢復過程來說，單時步優化相當于局部尋優。在不考慮當前時步決策對未來恢復影響的情況下，基于單時步優化的決策不考慮時步間耦合，不具備長時間尺度的決策協調能力。另一方面，輸配耦合電網負荷恢復過程中存在大量不確定源。其中電源側包括輸電網層級的大規模可再生能源集群以及配網層級的大量分布式電源，負荷側包括在系統中廣布的不確定負荷接入點。因此，比之單時步優化決策方式，輸配協同負荷恢復決策過程需要更長時間尺度的協調。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種輸配協同負荷恢復優化控制方法及系統，本公開針對不確定源和配電網網架重構的預測模型；考慮步間耦合情況的多時步滾動優化和多時步優化參量的反饋校正；通過輸配協同負荷恢復中的模型預測控制方法實現從過去經驗中學習，對未來恢復狀況進行考慮，并保證當下恢復操作的嚴格可行。

根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：

一種輸配協同負荷恢復優化控制方法，包括以下步驟：

依據輸配耦合系統電網結構，建立負荷恢復優化模型；

確定不同時間尺度對應的時步數，進行參數預測獲得不確定源荷門檻值；

結合過去時步情況進行參數修正并結合當下情形進行參數及配網網絡數據更新；

基于確定的優化參數和系統狀態，利用建立的負荷恢復優化模型進行求解，并抽取當前時步策略在執行尺度實施，進行負荷恢復。

作為可選擇的實施方式，輸配耦合系統電網結構包括多區域的輸電網層和配網層，輸電網層包含多個互聯輸電網，配網層包括與輸電網耦合的多個并行配電網；

輸電網層級基于網狀網絡結構，包含發電機組、輸電網等效負荷和可再生能源集群；配網層級基于輻射狀網絡結構，包含配網層級負荷以及分布式電源。

作為可選擇的實施方式，輸配耦合系統的負荷恢復模型包括目標函數和約束條件，所述目標函數為所有輸電網和配電網的負荷有功功率與相應負荷權重及相應負荷接入決策變量的乘積之和最大化，約束條件包括輸電網中機組出力、可再生能源集群出力、配電網中的分布式電源出力均在對應的邊界條件內。

作為可選擇的實施方式，負荷恢復過程是滾動執行的，隨時步推進，滾動執行步驟包括：