[發(fā)明專利]一種基于電壓調(diào)控的虛擬電廠分區(qū)構(gòu)建模型及構(gòu)建方法

在審

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• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112271724A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭明星;任伸;丁建勇;王海群;高賜威;陳濤;呂冉;柴明哲;王泉嘯;王威;楊建林
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;南京南瑞信息通信科技有限公司;東南大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06;H02J3/46;H02J3/12;H02J3/16;G06F30/20;G06F111/06;G06F111/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 楊文文

本發(fā)明涉及一種基于電壓調(diào)控的虛擬電廠分區(qū)構(gòu)建模型及構(gòu)建方法，模型包括上層模型和下層模型，所述下層模型在以最小化調(diào)用成本為目標(biāo)的基礎(chǔ)上調(diào)用分區(qū)內(nèi)節(jié)點VPP_m的調(diào)節(jié)容量，基于對各節(jié)點VPP_m容量的優(yōu)化配置構(gòu)建分區(qū)VPP，并將各分區(qū)VPP的配置輸送至所述上層模型，所述上層模型以整體潮流不均衡最小為目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化各線路潮流改變，并向所述下層模型反饋電力系統(tǒng)中整體潮流變化。模型或方法能夠優(yōu)化構(gòu)建分區(qū)VPP，助力電力系統(tǒng)電壓調(diào)整。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種基于電壓調(diào)控的虛擬電廠分區(qū)構(gòu)建模型及構(gòu)建方法，屬于電力系統(tǒng)調(diào)壓技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力負(fù)荷特性惡化，負(fù)荷增速高于電量增速，加之分布式風(fēng)電和光伏的發(fā)展，電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)改變，配電網(wǎng)運行方式也隨之發(fā)生變化，部分節(jié)點易出現(xiàn)電壓越限問題。隨著虛擬電廠(VPP)技術(shù)的發(fā)展，用戶側(cè)分布式風(fēng)電和光伏以及可調(diào)負(fù)荷資源通過聚合構(gòu)建虛擬電廠參與電網(wǎng)運行，由于分布式風(fēng)電和光伏本身配置有無功設(shè)備，存在無功出力調(diào)節(jié)空間，可幫助調(diào)節(jié)部分節(jié)點電壓，當(dāng)節(jié)點有功負(fù)荷發(fā)生變化時同樣會影響節(jié)點的電壓，如何基于實際電網(wǎng)分區(qū)情況優(yōu)化構(gòu)建分區(qū)VPP來實現(xiàn)電壓調(diào)整尚未得到很好的解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了優(yōu)化構(gòu)建分區(qū)VPP實現(xiàn)電壓調(diào)整，提供了一種基于電壓調(diào)控的虛擬電廠分區(qū)構(gòu)建模型及構(gòu)建方法，該模型或方法能夠優(yōu)化構(gòu)建分區(qū)VPP，助力電力系統(tǒng)電壓調(diào)整。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：一種基于電壓調(diào)控的虛擬電廠分區(qū)構(gòu)建模型，包括上層模型和下層模型，所述下層模型在以最小化調(diào)用成本為目標(biāo)的基礎(chǔ)上調(diào)用分區(qū)內(nèi)節(jié)點VPP_m的調(diào)節(jié)容量，基于對各節(jié)點VPP_m容量的優(yōu)化配置構(gòu)建分區(qū)VPP，并將各分區(qū)VPP的配置輸送至所述上層模型，所述上層模型在下層模型各分區(qū)VPP構(gòu)建的基礎(chǔ)上以整體潮流不均衡最小為目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化各線路潮流改變，并向所述下層模型反饋電力系統(tǒng)中整體潮流變化。

進(jìn)一步的，所述下層模型的構(gòu)建方法為：

S01根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實時量測的有功、無功、電壓、相角等數(shù)據(jù)和電阻、電抗等系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)通過潮流計算得到各分區(qū)雅克比矩陣；

S02根據(jù)各分區(qū)雅克比矩陣獲得各分區(qū)電壓靈敏度矩陣；

S03構(gòu)建VPP_m，以各個節(jié)點的有功和無功可調(diào)資源構(gòu)建節(jié)點虛擬電廠，即VPPm，并根據(jù)VPP_m出力范圍確定各節(jié)點電壓改變量；

S04根據(jù)各節(jié)點電壓改變量獲得調(diào)壓后各節(jié)點的節(jié)點電壓，且調(diào)壓后的各節(jié)點電壓需滿足節(jié)點電壓要求；

S05以區(qū)域內(nèi)各節(jié)點VPP_m的總調(diào)用成本最小為目標(biāo)函數(shù)以所述節(jié)點電壓要求與各節(jié)點虛擬電廠VPP_m的有功和無功調(diào)節(jié)容量為約束條件構(gòu)建分區(qū)VPP。

進(jìn)一步的，所述上層模型以潮流熵為指標(biāo)衡量系統(tǒng)中線路潮流分布的均衡度，通過所述潮流熵得到潮流不均衡嚴(yán)重度函數(shù)定量衡量系統(tǒng)中線路潮流分布的均衡度。

進(jìn)一步的，步驟S01中雅克比矩陣具體為

式中，P為各節(jié)點注入的有功功率，Q為各節(jié)點注入的無功功率，V為各節(jié)點的電壓幅值，δ為各節(jié)點的相角。

進(jìn)一步的，步驟S02中電壓靈敏度矩陣為雅克比矩陣的逆矩陣，所述電壓靈

敏度矩陣為

式中，P為各節(jié)點注入的有功功率，Q為各節(jié)點注入的無功功率，V為各節(jié)點的電壓幅值，δ為各節(jié)點的相角。

進(jìn)一步的，步驟S03中節(jié)點電壓改變量范圍為