[發明專利]風-光-儲混合系統區域無功儲備多目標優化方法

在審

• 申請號: 202111021764.5
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113708380A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 陳光宇;吳文龍;張仰飛;郝思鵬;李家興;周思佳
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/18;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/50;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種風?光?儲混合系統區域無功儲備多目標優化方法，步驟如下：S1、獲取風?光?儲混合系統典型場景集數據；S2、構建無功源的電壓關聯指標值，基于關聯指標篩選出有效無功源；S3、對所有典型場景進行預想故障掃描，得到故障場景集數據，基于故障場景中有效無功源的無功儲備構建故障場景特征向量；S4、對故障場景集進行場景縮減，得到典型故障場景；S5、對風光儲系統進行分區；S6、構建典型故障場景下區域無功儲備多目標優化模型；S7、采用多目標優化算法對模型進行求解得到Pareto最優解集；S8、通過模糊理論得到折中最優解。本發明能夠提高風光儲混合系統在故障情況下電網電壓安全水平，降低系統的運行風險。

技術領域

本發明屬于電網無功儲備優化技術領域，具體涉及計及故障場景集的風-光-儲混合系統區域無功儲備多目標優化方法。

背景技術

無功儲備是電力系統實現安全穩定的重要保障，對無功儲備進行優化是提高電網安全水平的有效手段。近年來，隨著新能源滲透率的不斷增加，傳統火電機組開機減少，電網運行機理正發生改變，電壓控制難度加大。因此，利用風電，光伏，儲能等多類型可調資源參與電網無功電壓協調控制，充分發揮多類型可調資源的無功調節能力，提高區域電網故障場景下的無功儲備水平，對電網安全穩定運行具有重要意義。

目前研究大多只考慮了新能源并網后正常工況下的無功電壓問題，隨著特高壓直流輸電的發展，受端電網直流饋入下的區域無功儲備不足問題日益突出，當系統發生故障時，傳統電網無功儲備及優化方案難以支撐電網安全穩定運行。因此,為了提高故障下區域電網無功儲備，應對故障下電壓穩定裕度不足等情況，研究故障下區域無功儲備優化問題具有重要的理論和實際意義。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供一種風-光-儲混合系統區域無功儲備多目標優化方法。在獲取風-光-儲混合系統的典型場景集數據的基礎上，構建無功源的電壓關聯指標值，基于關聯指標篩選出有效無功源；對所有典型場景進行預想故障掃描，得到故障場景集數據，構建場景特征向量；基于場景特征向量對故障場景集進行場景縮減，得到典型故障場景；對風光儲系統進行分區；構建典型故障場景下區域無功儲備多目標優化模型；采用多目標優化算法對模型進行求解得到Pareto最優解集；基于Pareto最優解集通過模糊理論得到折中最優解。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

風-光-儲混合系統區域無功儲備多目標優化方法，包括如下步驟：

S1、獲取風-光-儲混合系統的典型場景集數據；

S2、構建無功源的電壓關聯指標值，基于關聯指標篩選出有效無功源；

S3、對所有典型場景進行預想故障掃描，得到故障場景集數據，基于故障場景中有效無功源的無功儲備構建故障場景特征向量；

S4、基于場景特征向量對故障場景集進行場景縮減，得到典型故障場景；

S5、對風光儲系統進行分區；

S6、構建典型故障場景下區域無功儲備多目標優化模型；

S7、采用多目標優化算法對模型進行求解得到Pareto最優解集；

S8、基于Pareto最優解集通過模糊理論得到折中最優解。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

進一步地，步驟S2中，包括如下步驟：

S21、計算電網內所有無功源對全部節點的電壓/無功靈敏度k，得到靈敏度集合K；

S22、采用最大類間方差法對電壓/無功靈敏度集合K進行分割，得到分割閾值k_th；

S23、根據分割閾值k_th判斷無功源與節點間關系；