[發明專利]DG與SOP有功-無功協同規劃方法和裝置

有效

• 申請號: 202110395633.7
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113078678B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 李勇;喬學博;姚天宇;馬俊杰;羅隆福;曹一家
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/06;H02J3/00
• 代理公司: 廣州容大知識產權代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

1.一種DG與SOP有功-無功協同規劃方法，其特征在于，包括：

步驟S1、確定分布式電源多個預設時間尺度的典型時序相關性場景；

步驟S2、建立以分布式電源DG的準入容量最大為目標函數，以潮流等式約束、電壓電流約束、智能軟開關SOP運行約束、DG無功出力約束、安全邊界約束以及無功補償裝置約束為約束條件的DG與SOP有功-無功協同規劃模型；所述目標函數為：

其中，為接入節點i的DG容量大小，Ω_DG為配電網DG接入的候選節點集合；所述潮流約束為采用支路潮流模型描述系統的潮流約束，具體如下：

其中，s表示場景，t表示時間；和分別表示支路ij上流過的有功和無功功率；和分別表示支路jk上流過的有功和無功功率；r_ij和x_ij分別表示支路ij的電阻和電抗；和分別表示注入節點j的有功和無功功率之和；和分別表示發電機節點j注入電網的有功和無功功率；和分別表示DG注入節點j的有功和無功功率；和分別表示SOP注入節點j的有功和無功功率；和分別表示節點j所接負荷吸收的有功和無功功率；表示節點j的電壓，表示節點i的電壓；表示流過線路ij的電流；Ω₁、Ω_G和Ω_SOP分別表示線路集合、發電機接入節點位置集合以及安裝SOP兩端節點的集合；o_j為0-1變量，變量為1時表示節點j接入SOP，反之，不接入SOP；和分別表示為交換虛擬電路SVC和后備保護裝置SCB注入節點j的無功功率，Ω_SVC表示交換虛擬電路SVC接入的候選節點集合；

各支路電流、各節點電壓滿足約束條件為：

其中：表示支路ij電流的上限值；和分別表示節點i電壓的上限值和下限值；

DG無功出力約束條件為：

上式中，表示DG出力曲線的標幺值，P_i^s,DG表示支路i上流過的有功基準值；表示DG逆變器運行的最小功率因數；

SOP運行約束條件為：

其中：節點編號i，j表示為SOP兩端饋線；和分別表示在t時刻SOP在節點i、j處換流器的有功功率損耗；和表示SOP在兩端換流器的損耗系數；表示在ij之路上SOP的安裝容量；o_j是二進制0-1變量，變量為1時表示節點j接入SOP，反之不接入SOP；N_SOP為配電網中安裝SOP數量。

無功補償裝置約束為：

其中：表示在場景s，時刻t時j節點投入使用的SCB組數；表示為單組SCB的容量；表示為j節點能投入最大SCB組數；和分別表示為SVC能夠發出無功功率的上限和下限。

所述安全邊界約束包括城市配電網安全邊界和農村配電網安全邊界；所述城市配電網安全邊界為：

其中，為饋線F_k的負荷；表示與饋線F_k有聯絡關系的饋線F_l的出口功率；表示與饋線F_m有聯絡關系的饋線F_l的出口功率，表示與饋線F_n有聯絡關系的饋線F_l的出口功率；為饋線F_l的容量；為饋線F_l所在主變容量；F_m表示與饋線F_l連接在同一主變上的饋線；為饋線F_l所在主變所有饋線的集合；F_n表示與饋線F_k連接在同一主變上且故障后隨F_k一同轉供的饋線；為與饋線F_k在同一主變上，且故障后其所帶負荷與一同轉移到某一主變；

所述農村配電網安全邊界為：

其中，為饋線F_l上產生的功率總損耗，為饋線F_m上產生的功率總損耗，為饋線F_n上產生的功率總損耗；表示線路ij上的損耗；z_ij表示線路ij上的阻抗值；

步驟S3、基于線性近似方法將所述DG與SOP有功-無功協同規劃模型的非線性部分線性化；將農網安全邊界模型可轉換為：

其中：

步驟S4、基于所述步驟S1中的典型時序相關性場景對步驟S3中的DG與SOP有功-無功協同規劃模型求解，得到DG規劃容量，SOP接入位置和對應的SOP規劃容量。