[發(fā)明專利]一種基于配點法的考慮風電場出力隨機性的最優(yōu)潮流求解方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111246048.7
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN114221343A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 夏冰清;陳雨薇;楊文斌;王霄鶴;陳晴;楊林剛;施朝暉;傅春翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種基于配點法的考慮風電場出力隨機性的最優(yōu)潮流求解方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟(1)：建立考慮風電場出力隨機性的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型；

步驟(2)：基于步驟(1)所得數(shù)學模型，建立考慮新能源出力隨機性的參數(shù)化電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流數(shù)學模型，將其表述為一個參數(shù)化的非線性規(guī)劃問題；

步驟(3)：基于步驟(2)所得參數(shù)化的非線性規(guī)劃問題的數(shù)學模型，構(gòu)造參數(shù)化的Karush-Kuhn-Tucker條件，也即KKT條件；

步驟(4)：依據(jù)步驟(3)得到的參數(shù)化KKT條件，基于配點法進行參數(shù)化KKT條件的求解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于配點法的考慮風電場出力隨機性的最優(yōu)潮流求解方法，其特征在于：所述步驟(2)具體為：所提出的參數(shù)化最優(yōu)潮流問題表述為以下非線性規(guī)劃問題，其中u為待優(yōu)化變量，而隨機參數(shù)p則作為變量在其范圍內(nèi)自由變化：

其中，優(yōu)化目標為：

約束條件為

0＝g(y,u；p) (2.2)

H_min≤H(y,u；p)≤H_max (2.3)

其中y為包含節(jié)點電壓、線路潮流的描述系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的代數(shù)變量，u為控制參數(shù)，包括發(fā)電機的出力、機端電壓、負荷大小、補償裝置的參考值，p為受風速影響的代表風電場出力的隨機參數(shù)；c(y,u；p)為優(yōu)化問題的目標函數(shù)；g是包含電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型的函數(shù)向量，H表示穩(wěn)態(tài)不等式約束條件的函數(shù)向量，其上界為H_min，下界為H_max，其中包括對母線電壓幅值、發(fā)電機有功和無功輸出的限制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于配點法的考慮風電場出力隨機性的最優(yōu)潮流求解方法，其特征在于：所述步驟(3)具體為：在經(jīng)典的原對偶內(nèi)點法基礎上，引入不等式約束的松弛變量至式(2.1)-(2.3)中，并將對數(shù)障礙函數(shù)附加到目標函數(shù)，則代數(shù)的參數(shù)化非線性規(guī)劃模型式(2.1)-(2.3)重構(gòu)為以下子問題：

目標函數(shù)為：

約束條件為：

0＝g(y,u；p) (3.2)

H(y；p)+v(p)＝H_max (3.3)

H(y；p)+v(p)＝H_min (3.4)

其中，μ是在優(yōu)化過程中向零遞減的障礙參數(shù)，l，v分別為不等式約束式(2.3)的松弛變量，r為穩(wěn)態(tài)不等式約束式(2.3)的個數(shù)；當μ趨近于零時，重構(gòu)的子問題式(3.1)-(3.4)的解接近于初始的優(yōu)化模型式(2.1)-(2.3)的解；

由此，子問題式(3.1)-(3.4)的拉格朗日函數(shù)L_μ為：

其中為狀態(tài)變量y和控制參數(shù)u的緊湊形式；ξ(p)，z(p)，w(p)分別為約束條件式(3.2)-(3.4)的拉格朗日乘子；

子問題式(3.1-(3.4)的最優(yōu)解滿足如下參數(shù)化KKT一階條件：

式中為梯度運算符號，e＝[1,...,1]^T，L＝diag(l₁,...,l_r)Z＝diag(z₁,...,z_r)，U＝diag(v₁,...,v_r)，U＝diag(v₁,...,v_r)。