[發(fā)明專利]一種輻射狀配電網(wǎng)區(qū)間潮流分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011341303.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112510697A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張靖;李憶琪;吳志;周蘇洋;趙雅婷
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06;H02J3/14;H02J3/38;G06F30/20;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

本發(fā)明公開一種輻射狀配電網(wǎng)區(qū)間潮流分析方法，其步驟包括：遍歷網(wǎng)絡(luò)并對所有母線進(jìn)行編號；考慮分布式發(fā)電和傳統(tǒng)負(fù)荷的疊加效應(yīng)，計(jì)算配電網(wǎng)絡(luò)中各母線的等效功率需求及其波動(dòng)范圍；選擇一個(gè)待求的潮流變量；基于所提出的線性化DistFlow方程，建立與目標(biāo)潮流變量上下限相對應(yīng)的優(yōu)化模型；通過現(xiàn)有的優(yōu)化算法求解構(gòu)造的優(yōu)化模型，得到目標(biāo)邊界；計(jì)算其他母線上的潮流變量，直到獲得所有所需的邊界；完成所有邊界的計(jì)算，得到全網(wǎng)絡(luò)的區(qū)間潮流分布。本發(fā)明潮流分析方法將傳統(tǒng)的區(qū)間潮流分析方法中復(fù)雜非線性優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為線性優(yōu)化模型，降低了求解難度，提高了求解效率，高效應(yīng)對可再生能源及電動(dòng)汽車負(fù)荷接入帶來的隨機(jī)性與間歇性問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析領(lǐng)域，具體是一種輻射狀配電網(wǎng)區(qū)間潮流分析方法。

背景技術(shù)

潮流分析是根據(jù)給定電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行條件分析整個(gè)網(wǎng)絡(luò)潮流分布的一種方法，它是研究電力系統(tǒng)運(yùn)行、規(guī)劃以及安全性、可靠性的基礎(chǔ)，也是各種電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)分析的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)，其內(nèi)容屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析。隨著分布式發(fā)電和電動(dòng)汽車集成到配電系統(tǒng)中的規(guī)模不斷擴(kuò)大，由于可再生能源 (例如風(fēng)能和太陽能)以及電動(dòng)汽車負(fù)荷的隨機(jī)性和間歇性，電力系統(tǒng)中的不確定性問題變得越來越嚴(yán)重。一些母線上的功率注入已經(jīng)從確定性值轉(zhuǎn)變?yōu)椴▌?dòng)的隨機(jī)值，這使得傳統(tǒng)的確定性方法很難用來求解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)算潮流。在此背景下，如何計(jì)算不確定的潮流解成為一個(gè)關(guān)鍵問題。為了描述不確定性對潮流分配的影響，許多研究人員從不同角度進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性研究。根據(jù)不確定性的表示方法，這些研究大致可分為三類。具體分為：隨機(jī)潮流、模糊潮流和區(qū)間潮流分別對應(yīng)于概率論、模糊論和區(qū)間論。在這些研究中，區(qū)間潮流使用代表每個(gè)不確定參數(shù)或變量的限定范圍，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的上限和下限，這是簡單而直觀的。針對區(qū)間潮流問題，有學(xué)者將配電系統(tǒng)的區(qū)間潮流問題創(chuàng)造性地建模為優(yōu)化模型，并且使用二階錐規(guī)劃方法來管理非凸特性。基于該方法，可以準(zhǔn)確地得到潮流的分布范圍。針對這種情況，現(xiàn)提出一種輻射狀配電網(wǎng)區(qū)間潮流分析方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種輻射狀配電網(wǎng)區(qū)間潮流分析方法，能夠更加快速、高效地求解得到輻射狀配電網(wǎng)的區(qū)間潮流分布情況。本發(fā)明潮流分析方法將傳統(tǒng)的區(qū)間潮流分析方法中復(fù)雜非線性優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為線性優(yōu)化模型，降低了求解難度，提高了求解效率，通過求解與潮流待求量上下界相同數(shù)量的線性優(yōu)化模型，即可以得到整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的區(qū)間潮流分布情況，進(jìn)而高效應(yīng)對可再生能源及電動(dòng)汽車負(fù)荷接入帶來的隨機(jī)性與間歇性問題。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種輻射狀配電網(wǎng)區(qū)間潮流分析方法，所述潮流分析方法包括如下步驟：

S1:遍歷整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)，給所有母線編號；

S2:計(jì)算配電系統(tǒng)中每條母線的等效功率需求及其波動(dòng)范圍；

S3:選擇一個(gè)待求的潮流變量；

S4:基于所提出的線性化DistFlow方程，建立與目標(biāo)潮流變量上下限相對應(yīng)的優(yōu)化模型；

S5:通過現(xiàn)有的優(yōu)化算法求解構(gòu)造的優(yōu)化模型，得到目標(biāo)邊界；

S6:計(jì)算其他母線上的潮流變量，直到獲得所有所需的邊界；

S7:得到所有邊界，并顯示區(qū)間潮流分布。

進(jìn)一步地，所述S1中，節(jié)點(diǎn)編號由自然數(shù)1開始，直至節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)N，在編號過程中無需考慮節(jié)點(diǎn)類型的影響。

進(jìn)一步地，所述S2中，考慮分布式發(fā)電和傳統(tǒng)負(fù)荷的疊加效應(yīng)，計(jì)算配電系統(tǒng)中每條母線的等效功率需求及其波動(dòng)范圍。

進(jìn)一步地，所述S3中，選擇一個(gè)待求的潮流變量，如母線電壓幅值、支路有功功率等。

進(jìn)一步地，所述S4中構(gòu)建得到的與目標(biāo)潮流變量上下限相對應(yīng)的優(yōu)化模型如下：