[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

本發明公開了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，根據日前調度結果，以電壓偏差最小為目標，建立日內優化模型，得到最優的PV控制策略與PV無功補償量考慮到光伏發電帶來的不確定性影響,然后采用CCG算法對上述模型進行求解；利用兩階段魯棒優化技術求解最惡劣情況下的主動配電網優化策略，并考慮光伏發電逆變器的運行策略，能夠更好的適應實際的配電網運行；本方案綜合傳統調壓設備、儲能元件和光伏發電的運行策略提出了一種主動配電網的兩階段魯棒優化調度方法，以應對在光伏發電的不確定情況下，配電網電壓偏差大、電壓波動和網損較大等問題。

技術領域

本發明涉及能源調度技術領域，具體涉及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。

背景技術

我國將大力提高分布式光伏發電的滲透率，配電網系統的形態正發生根本變化，主動配電網的架構搭建初具規模，而光伏發電(Photovoltaic,PV)并網技術也逐漸從單一提供有功功率轉變為有功無功協調出力,因此，如何實現光儲技術與無功優化的協調，同時最大限度應對光伏發電的不確定性，具有十分重要的現實意義。

現如今的主動配電網優化運行技術有確定性模型，但是確定性模型并未考慮到光伏發電帶來的不確定性影響，難以應對光伏發電的不確定影響；有利用隨機場景模擬光伏發電的不確定性影響，但是模擬場景計算量巨大，并且其魯棒性通常較差。在現有技術中，有利用兩階段魯棒優化技術求解最惡劣情況下的主動配電網優化策略，但是其未考慮光伏發電逆變器的運行策略，同時其優化策略是基于日前預測曲線所做出的，難以適應實際的配電網運行。

鑒于此，本發明目的在于提供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。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有的主動配電網優化運行技術有確定性模型，但是未考慮到光伏發電帶來的不確定性影響，難以應對光伏發電的不確定影響，而優化策略是基于日前預測曲線做出的，難以適應實際的配電網運行；本發明目的在于提供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，解決該技術問題。

本發明通過下述技術方案實現：

本方案提供含可控光伏的配電網多時間尺度無功功率調度方法，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。

本方案工作原理：本發明首先給出光伏逆變器有功-無功的4種控制模型，再建立以網損最小為目標的配電網兩階段魯棒日前優化模型，根據日前調度結果，以電壓偏差最小為目標，建立日內優化模型，得到最優的PV控制策略與PV無功補償量考慮到光伏發電帶來的不確定性影響,然后采用CCG算法對上述模型進行求解；利用兩階段魯棒優化技術求解最惡劣情況下的主動配電網優化策略，并考慮光伏發電逆變器的運行策略，能夠更好的適應實際的配電網運行；本方案綜合傳統調壓設備、儲能元件和光伏發電的運行策略提出了一種主動配電網的兩階段魯棒優化調度方法，以應對在光伏發電的不確定情況下，配電網電壓偏差大、電壓波動和網損較大等問題。

進一步地，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(Reactive power control,RPC)、采用有功功率限制方式策略(activepower curtailment,APC)和逆變器優化調度策略(optimal inverter dispatch,OID)。