[發明專利]含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法及系統

在審

• 申請號: 202210043778.5
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN115313504A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 茹秋實;米雪峰;宋志剛;王明亮;吳俊琳;楊輝;曹建新;金仲霞;雷霞;劉金濤
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司隴南供電公司;西華大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;H02J3/18;H02J3/16
• 代理公司: 成都行之智信知識產權代理有限公司 51256
• 代理人: 馬麗青

1.含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，其特征在于，包括步驟：

步驟一：構建光伏發電逆變器模型的控制策略；

步驟二：構建配電網多時間尺度優化策略模型，所述配電網多時間尺度優化策略模型以網損最小為日前調度階段的目標函數，以電壓偏差最小為日內調度階段的目標函數；且配電網多時間尺度優化策略模型考慮光伏發電逆變器模型的切換來構建目標函數的約束條件；

步驟四：基于兩階段魯棒優化模型求解配電網多時間尺度優化策略模型得到最優的光伏發電控制策略與光伏發電無功補償量；

步驟五：基于最優的光伏發電控制策略與光伏發電無功補償量指導日能源調度。

2.根據權利要求1所述的含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，其特征在于，所述光伏發電逆變器模型的控制策略包括：未采用控制方式策略、采用無功功率控制方式策略、采用有功功率限制方式策略和逆變器優化調度策略。

3.根據權利要求2所述的含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，其特征在于，

所述未采用控制方式策略表示為：

所述采用無功功率控制方式策略表示為：

所述采用有功功率限制方式策略表示為：

所述逆變器優化調度策略表示為：

式中，P_PV為光伏的最大出力；S_G為光伏逆變器的視在功率；θ是光伏逆變器的功率因數角，Q_G為逆變器發出無功功率的最大值；Q_{pv_out}和P_{pv_out}為光伏無功的實際出力和光伏有功的實際出力，Q_{pv_out,max}為光伏出力上限。

4.根據權利要求3所述的含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，其特征在于，所述以網損最小為日前調度階段的目標函數表示為：

式中，f₁是配網網損；I_ij,t為支路ij在t時刻的電流值；T為調度周期內的時段數；N為配電網的節點數；Δt為調度間隔；

以電壓偏差最小為日內調度階段的目標函數表示為：

式中V_ref為參考電壓值，取1.0p.u。

5.根據權利要求4所述的含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，其特征在于，所述約束條件包括：輻射狀配電網支路潮流約束、節點電壓約束、支路電流約束、并聯電容組約束、儲能裝置運行約束、靜止無功補償裝置約束、有載調壓器約束和光伏逆變器控制模式切換約束。

6.根據權利要求5所述的含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，其特征在于，所述日前調度階段目標函數的約束條件包括：輻射狀配電網支路潮流約束和光伏逆變器控制模式切換約束；

所述日內調度階段目標函數的約束條件包括：輻射狀配電網支路潮流約束、支路電流約束和光伏逆變器控制模式切換約束。

7.根據權利要求6所述的含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，其特征在于，所述兩階段魯棒優化模型為：

Z＝{z_j∈{0,1}，z_g∈{0,1}}

式中，

8.根據權利要求7所述的含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，其特征在于，步驟四包括以下子步驟：

步驟4.1：將魯棒優化求解分為主問題和子問題，分別表述為第一階段和第二階段

步驟4.2：將用于選擇PV逆變器的二元變量Z加入到魯棒優化的第一階段變量之中，并令其在魯棒優化求解過程中總是受到新加入的列約束限制得到兩階段魯棒優化模型；

步驟4.3：利用CCG算法迭代求解主問題和子問題，直到主問題下限和子問題上限之間差距小于收斂判據，完成問題求解；其中利用強對偶定理和外逼近法將子問題轉化為一個可求解的線性規劃問題，以得到第二階段的最優解。