[發明專利]一種含新能源、儲能及柔性負荷的無功協調優化控制方法

在審

• 申請號: 202111602136.6
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN115051392A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 倪秋龍;石博隆;吳昌;葉琳;楊瀅;李震;方略;周正陽;孫維真;周慧忠;謝永勝;鄭濤濤;許曉峰;張小聰;任嫻婷;黃昊
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司衢州供電公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/14;H02J3/18;H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種含新能源、儲能及柔性負荷的無功協調優化控制方法，包括：S1、采集并整理計算配電網節點測試系統中的各項數據；S2、基于S1中的數據構建無功協調優化控制的目標函數和一般約束條件并求解；S3、對配電網節點測試系統進行安全檢驗，若不通過則添加對應約束條件后返回S2，若通過則進入S4；S4、通過安全檢驗的目標函數和約束條件的求解結果即為最終的無功協調優化控制方法。本發明將分布式電源、儲能以及各類柔性負荷同時作為無功優化的調控資源，以滿足網損最小、電壓偏移規定值最小以及柔性負荷調控成本最小為目標，優化電力系統的無功調控策略，提升電網運行效能。

技術領域

本發明涉及配電網控制技術領域，尤其是涉及一種含新能源、儲能及柔性負荷的無功協調優化控制方法。

背景技術

隨著分布式新能源電源接入量的不斷增大、電動汽車普及率的不斷提高以及儲能與柔性可調負荷的增多，傳統電網將面臨諸多的挑戰。在包括儲能裝置、分布式新能源、SVG、SVC、柔性負荷在內的大量分散調節資源接入電網后，無功電壓特性已經與常規同步機組情形有很大的不同，其顯著特征是模型不確定程度高，缺乏優良的電壓支撐能力。因此，可能容易惡化電網電壓狀態，從而降低整個混聯電網的電壓支撐能力，給電網安全穩定運行帶來新的挑戰。另一方面，分散調節資源往往具備一定的動態調節能力，有望經過協調控制，改善電網電壓動態。

在中國專利文獻中公開的“考慮分布式電源出力不確定性的源網荷協調運行控制方法”，其公開號為CN108512252A，公開日期為2018-09-07，針對含有大量分布式電源與柔性負荷的配電網，實時監測采集配電網中分布式電源出力與負荷情況，并將采集數據上傳至配電網控制中心，在出現供電短缺時，通過與柔性負荷連接的智能插座，監測并調節所述配電網區域內柔性負荷的運行狀態，以達到源網荷的實時功率平衡，彌補配電網中分布式電源出力的不確定性缺點，提高配電網運行的安全穩定性。但是該技術只考慮了部分柔性負荷在配電網中參與時的控制方法，而現階段，新能源、儲能設備及柔性負荷都已成為電網調度控制中不可忽視的可用資源，其在電力系統無功電壓控制中的應用前景及技術實施路線仍不清晰。因此，亟需開展計及新能源、儲能及柔性負荷的動態無功協調優化控制的研究，挖掘大量分散調節資源的電壓無功控制能力，協調控制資源將對保障電網安全穩定運行具有重大意義。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中缺少對于多種資源參與電壓調節的動態無功協調優化控制方法的問題，提供了一種含新能源、儲能及柔性負荷的無功協調優化控制方法，將分布式電源、儲能以及各類柔性負荷同時作為無功優化的調控資源，以滿足網損最小、電壓偏移規定值最小以及柔性負荷調控成本最小為目標，優化電力系統的無功調控策略，提升電網運行效能。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種含新能源、儲能及柔性負荷的無功協調優化控制方法，包括：

S1、采集并整理計算配電網節點測試系統中的各項數據；

S2、基于S1中的數據構建無功協調優化控制的目標函數和一般約束條件并求解；

S3、對配電網節點測試系統進行安全檢驗，若不通過則添加對應約束條件后返回S2，若通過則進入S4；

S4、通過安全檢驗的目標函數和約束條件的求解結果即為最終的無功協調優化控制方法。

本發明中將分布式電源、儲能以及各類柔性負荷同時作為無功優化的調控資源，以滿足網損最小、電壓偏移規定值最小以及柔性負荷調控成本最小為目標，優化電力系統的無功調控策略。充分利用可調負荷、儲能電站等彈性資源輔助電網運行優化，提升電網運行效能，解決多種資源參與電壓調節的動態無功協調優化控制問題，充分發揮分散資源的動態調節能力。最后計算的結果包含配電網中每個時間點各可調元件的狀態變量，如：t時刻i節點的無功負荷是否調節、調節量是多少；t時刻i節點的儲能部分充電還是放電，充放電量是多，將這些結果整理后就是所需要的得到的無功協調優化控制方法。