[發(fā)明專利]一種考慮新能源出力不確定性的輻射狀配電網(wǎng)仿射潮流解析計算方法

有效

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• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112886597B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱俊澎;袁越;傅質(zhì)馨;呂志勇;施凱杰
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

本發(fā)明公開了一種考慮新能源出力不確定性的輻射狀配電網(wǎng)仿射潮流解析計算方法，包括如下步驟：建立輻射狀配網(wǎng)中上游節(jié)點集合和共有上游節(jié)點集合表達式；建立任意節(jié)點電壓幅值平方項關(guān)于支路功率的表達式；建立任意節(jié)點新能源注入功率波動時引起的其它節(jié)點電壓幅值平方項波動的對應(yīng)關(guān)系；建立多個新能源注入功率波動時節(jié)點電壓平方項的表達式；建立新能源注入功率不確定性用仿射表示時，各節(jié)點電壓平方的仿射解析表達式。本發(fā)明在考慮新能源注入功率不確定性時，得到節(jié)點電壓平方的波動范圍，從而對節(jié)點電壓的越限情況進行理論分析，提升配電系統(tǒng)運行的安全性，并且能夠為新能源在配網(wǎng)中的規(guī)劃和運行控制提供理論支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)控制、運行與優(yōu)化領(lǐng)域，具體涉及一種考慮新能源出力不確定性的輻射狀配電網(wǎng)仿射潮流解析計算方法。

背景技術(shù)

分布式光伏、風電等新能源發(fā)電在配網(wǎng)中的滲透率逐步提升。新能源功率注入輻射狀配電網(wǎng)，可能引起配網(wǎng)中的功率倒送，從而抬高新能源接入節(jié)點的電壓，甚至出現(xiàn)電壓越限的情況。在新能源滲透率較高的局部配網(wǎng)，已經(jīng)出現(xiàn)了因為電壓越限而無法對新能源進行完全消納的情況。同時，新能源發(fā)電功率出力具有一定的不確定性，對配電網(wǎng)電壓狀況的分析帶來一定的困難，分析考慮新能源功率不確定時的電網(wǎng)電壓幅值分布，已成為新能源在配網(wǎng)中的規(guī)劃和運行時的重要問題。

現(xiàn)有的配網(wǎng)仿射潮流分析中，通常依賴仿射計算規(guī)則，基于潮流方程等式進行理論分析，而沒有給出某一任意節(jié)點新能源功率波動對電網(wǎng)中其它任意節(jié)點電壓幅值影響的解析表達式，也沒有給出當電網(wǎng)中存在多個節(jié)點新能源功率波動時，電網(wǎng)中各節(jié)點電壓的關(guān)于功率波動值的解析表達式。

所以，需要一個新的技術(shù)方案來解決這些問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種考慮新能源出力不確定性的輻射狀配電網(wǎng)仿射潮流解析計算方法，其可以在考慮新能源注入功率不確定性時，得到節(jié)點電壓平方的波動范圍，從而對節(jié)點電壓的越限情況進行理論分析，提升配電系統(tǒng)運行的安全性，并且能夠為新能源在配網(wǎng)中的規(guī)劃和運行控制提供理論支撐。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種考慮新能源出力不確定性的輻射狀配電網(wǎng)仿射潮流解析計算方法，包括如下步驟：

S1：建立輻射狀配網(wǎng)中上游節(jié)點集合和共有上游節(jié)點集合表達式；

S2：基于上游節(jié)點集合，建立任意節(jié)點電壓幅值平方項關(guān)于支路功率的表達式；基于共有節(jié)點集合，建立任意節(jié)點新能源注入功率波動時引起的其它節(jié)點電壓幅值平方項波動的對應(yīng)關(guān)系；

S3：根據(jù)步驟S2獲取的任意節(jié)點電壓幅值平方項關(guān)于支路功率的表達式和任意節(jié)點新能源注入功率波動時引起的其它節(jié)點電壓幅值平方項波動的對應(yīng)關(guān)系，建立多個新能源注入功率波動時節(jié)點電壓平方項的表達式；

S4：建立新能源注入功率不確定性用仿射表示時，各節(jié)點電壓平方的仿射解析表達式。

進一步地，所述步驟S1中上游節(jié)點集合和共有上游節(jié)點集合的表達式分別為式(1)和式(2)：

式(1)中，Φ_up(j)為節(jié)點j的上游節(jié)點集合，w(n)為輻射狀配網(wǎng)中以變電站節(jié)點為根節(jié)點時節(jié)點n的子節(jié)點集合；式(2)中，為節(jié)點j和節(jié)點i的共有上游節(jié)點集合。

進一步地，所述步驟S2中節(jié)點電壓幅值平方項關(guān)于支路功率的表達式為：

式(3)中，和分別為以變電站節(jié)點為根節(jié)點時由k節(jié)點的父節(jié)點流向k節(jié)點的有功和無功功率；r_k和x_k分別為以變電站節(jié)點為根節(jié)點時k節(jié)點的父節(jié)點到k節(jié)點支路的電阻和電抗；為i節(jié)點電壓幅值的平方,U^sqr,ref為變電站節(jié)點電壓幅值的平方。