[發(fā)明專利]一種風(fēng)光水協(xié)同的輸配電系統(tǒng)分布式優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111301804.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN113988446A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙遠(yuǎn)涼;譚斌;徐小東;羅鑫;肖小兵;張銳鋒;林順生;幸兆森;史虎軍;楊強(qiáng);郭明;吳俊峰;隆孝斌;石啟宏;申煒;盧森微
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/46
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 商小川

本發(fā)明公開了一種風(fēng)光水協(xié)同的輸配電系統(tǒng)分布式優(yōu)化方法，利用可再生能源水、風(fēng)和光發(fā)電特性的互補(bǔ)與差異性，進(jìn)行風(fēng)光水協(xié)調(diào)優(yōu)化的同時(shí)考慮輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間的協(xié)同，協(xié)調(diào)輸電網(wǎng)的輸送能力和配電網(wǎng)中可再生能源出力，促進(jìn)可再生能源的消納；在輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)調(diào)調(diào)度中同時(shí)考慮配電網(wǎng)線路容量限制和節(jié)點(diǎn)電壓限制，以及輸電網(wǎng)線路容量限制和外送功率限制，協(xié)調(diào)輸配電網(wǎng)中可再生能源出力，利用配電網(wǎng)水電平抑配電網(wǎng)風(fēng)光及輸電網(wǎng)可再生能源波動(dòng)，從而最大化系統(tǒng)總體外送功率；解決了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)調(diào)優(yōu)化，信息量過(guò)于龐雜，大幅增加調(diào)度中心的計(jì)算負(fù)擔(dān)等技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)光水協(xié)同的輸配電系統(tǒng)分布式優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著風(fēng)光水等開再生能源的大力發(fā)展，風(fēng)光水裝機(jī)容量占比快速增加。然而，由于風(fēng)光出力存在不確定性、波動(dòng)性的特點(diǎn)，其安全可靠并網(wǎng)存在困難，如何提高可再生能源消納率是亟需解決的問(wèn)題。利用風(fēng)光水發(fā)電的互補(bǔ)特性，進(jìn)行風(fēng)光水協(xié)同優(yōu)化，則是促進(jìn)風(fēng)光水消納的一個(gè)重要方法。

目前已有較多關(guān)于風(fēng)光水協(xié)同優(yōu)化的研究。探討了水電和風(fēng)電的互補(bǔ)性，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于水風(fēng)補(bǔ)償?shù)目紤]火電調(diào)峰深度的水風(fēng)火聯(lián)合調(diào)度模型。研究了風(fēng)電和光電的互補(bǔ)性，并基于此生成多個(gè)風(fēng)光發(fā)電場(chǎng)景，從而指導(dǎo)火水風(fēng)光日前協(xié)調(diào)的隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度。建立了考慮風(fēng)電不確定性的水火風(fēng)多目標(biāo)短期優(yōu)化調(diào)度模型，同時(shí)考慮發(fā)電成本和碳排放最小化。上述文獻(xiàn)大多都考慮通過(guò)風(fēng)光水儲(chǔ)中幾種能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化來(lái)平抑多種能源聯(lián)合出力的波動(dòng)性，使得火電機(jī)組承擔(dān)的剩余負(fù)荷曲線盡可能平緩。然而上述文獻(xiàn)均未考慮沒有火電機(jī)組的純可再生能源網(wǎng)絡(luò)的多能源協(xié)同優(yōu)化。

目前對(duì)于純可再生能源網(wǎng)絡(luò)的多能源協(xié)同優(yōu)化的研究也已有較多。探究了水光風(fēng)儲(chǔ)多能互補(bǔ)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，其中風(fēng)光水儲(chǔ)以多能互補(bǔ)電站的形式進(jìn)行調(diào)度。提出了一個(gè)水風(fēng)光短期隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型，其中考慮了風(fēng)光和負(fù)荷的不確定性，從而提高電力系統(tǒng)的調(diào)峰性能。基于聚類方法對(duì)水風(fēng)光電站進(jìn)行分區(qū)，在各區(qū)域建立了多元電源聯(lián)合發(fā)電量最大和出力波動(dòng)性最小的水風(fēng)光多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型。上述文獻(xiàn)從不同角度出發(fā)研究了純可再生能源網(wǎng)絡(luò)中的多能協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題，然而在這些研究中，風(fēng)光水儲(chǔ)等多種能源在地理位置上非常接近、等效為多能互補(bǔ)電站、并通過(guò)匯集站統(tǒng)一外送功率。對(duì)于風(fēng)光水等能源在地理上分散、不能等效為多能互補(bǔ)電站的情況沒有進(jìn)行研究。

此外，考慮輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)同優(yōu)化，能夠充分協(xié)調(diào)輸電網(wǎng)的輸送能力，從而實(shí)現(xiàn)輸配電網(wǎng)中風(fēng)光水電能的最優(yōu)協(xié)同優(yōu)化。目前對(duì)于輸配協(xié)同優(yōu)化的研究大多是基于常規(guī)輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)，基于常規(guī)輸配電力系統(tǒng)研究了輸配協(xié)同下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度、備用調(diào)度、無(wú)功優(yōu)化等問(wèn)題，而基于風(fēng)光水高比重電力系統(tǒng)甚至是全可再生能源電力系統(tǒng)的輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)調(diào)優(yōu)化還未見報(bào)道。對(duì)于輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)調(diào)優(yōu)化，一方面由于輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)之間存在信息隱私保護(hù)的需求，另一方面，若采用集中式求解的方式進(jìn)行輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)調(diào)優(yōu)化，則涉及的信息量過(guò)于龐雜，大幅增加調(diào)度中心的計(jì)算負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種風(fēng)光水協(xié)同的輸配電系統(tǒng)分布式優(yōu)化方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)調(diào)優(yōu)化，一方面由于輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)之間存在信息隱私保護(hù)的需求，另一方面，若采用集中式求解的方式進(jìn)行輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)調(diào)優(yōu)化，則涉及的信息量過(guò)于龐雜，大幅增加調(diào)度中心的計(jì)算負(fù)擔(dān)等技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種風(fēng)光水協(xié)同的輸配電系統(tǒng)分布式優(yōu)化方法，所述方法為：利用可再生能源水、風(fēng)和光發(fā)電特性的互補(bǔ)與差異性，進(jìn)行風(fēng)光水協(xié)調(diào)優(yōu)化的同時(shí)考慮輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間的協(xié)同，協(xié)調(diào)輸電網(wǎng)的輸送能力和配電網(wǎng)中可再生能源出力，促進(jìn)可再生能源的消納；在輸配協(xié)同下的風(fēng)光水協(xié)調(diào)調(diào)度中同時(shí)考慮配電網(wǎng)線路容量限制和節(jié)點(diǎn)電壓限制，以及輸電網(wǎng)線路容量限制和外送功率限制，協(xié)調(diào)輸配電網(wǎng)中可再生能源出力，利用配電網(wǎng)水電平抑配電網(wǎng)風(fēng)光及輸電網(wǎng)可再生能源波動(dòng)，從而最大化系統(tǒng)總體外送功率。

所述的一種風(fēng)光水協(xié)同的輸配電系統(tǒng)分布式優(yōu)化方法，它具體包括：