[發(fā)明專利]一種含多形態(tài)分布式電源接入配電網的最優(yōu)潮流求解方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210150060.6
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114566970A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 孫雙魁;孫建聿;李書山;王鵬;呂鈞章;劉小兵;馬宏霞;趙修文;賴麗;陳永超;董朝輝;馬鴻翔;王玲;張強;張存朝;周冰雁;張瑋;蔣秀婷
• 申請（專利權）人: 中國電建集團青海省電力設計院有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38;H02J3/28;H02J3/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李樹志;李雪慧

本發(fā)明涉及配電網的最優(yōu)潮流計算領域，具體為含多形態(tài)分布式電源接入配電網的最優(yōu)潮流求解方法，包括：首先，統(tǒng)計配電網初始網絡參數及各分布式電源出力信息；其次，根據已有網絡參數和分布式電源信息，建立含多類型分布式電源的配電網最優(yōu)潮流模型，該模型以配電網平衡節(jié)點出力、可控分布式電源出力為控制變量；然后，應用序列二次規(guī)劃算法，求解所建最優(yōu)潮流模型；最后，根據所得最優(yōu)潮流求解結果，配電網及可控分布式電源出力的最優(yōu)分配，為確定配電網調度方案提供有效參考。本發(fā)明所提出的最優(yōu)潮流求解方法能夠充分考慮多類型分布式電源的出力特點，不僅提高風、光等可再生能源利用率，還能同時保證配電網運行穩(wěn)定性和經濟性。

技術領域

本發(fā)明涉及配電網的最優(yōu)潮流計算領域，具體的涉及領域為含多形態(tài)分布式電源接入配電網的最優(yōu)潮流求解方法。

背景技術

近年來，風/等可再生能源出力、儲能、柴油發(fā)電機等分布式電源的接入，為以低壓配電網為代表的電力系統(tǒng)產生了深遠影響，一方面，分布式電源能在有效提高能源利用率，另一方面，以風、光為代表的可再生能源具有明顯間歇性和波動性，高滲透率的風光接入對配電網的正常運行造成極大挑戰(zhàn)。為兼顧安全性和經濟型，考慮多種類型分布式電源的配電網最優(yōu)潮流求解具有重要意義。

在最優(yōu)潮流分析領域，不同類型分布式電源出力對應著不同的變量類型。以儲能和微型燃氣輪機為代表的分布式電源，由于它們具有穩(wěn)定的輸出特性，在優(yōu)化問題中可將其視為控制變量，其相應出力可根據系統(tǒng)需要隨時調整；而由于風、光極易受到自然環(huán)境影響，風電機組和光伏發(fā)電機組出力往往是不可控的，在最優(yōu)潮流分析中，可通過出力預測給出較為可靠的數據。伴隨著越來越多的分布式電源接入配電網，根據分布式電源的出力特性建立適當的優(yōu)化模型并求解，可以有效平抑風、光出力帶來的系統(tǒng)波動，為調度部門提供有效參考，保證電力系統(tǒng)的經濟穩(wěn)定運行。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種考慮多形態(tài)分布式電源的配電網最優(yōu)潮流計算方法，用于實現(xiàn)多形態(tài)分布式電源的協(xié)調控制，實現(xiàn)配電網安全、穩(wěn)定運行的雙重目標，為調度部門制定調度方案提供有效參考。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種考慮多形態(tài)分布式電源的配電網最優(yōu)潮流計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取配電網初始網絡參數和各分布式電源的接入位置信息；

S2：建立分布式不確定電源的輸出功率模型；

S3：建立考慮多類型分布式電源的配電網最優(yōu)潮流模型，并明確其中的控制變量；

S4：初始化運行狀態(tài)，并采用牛頓-拉夫遜法求解穩(wěn)態(tài)潮流，作為最優(yōu)潮流的初始值；

S5：計算優(yōu)化模型的增量形式，據此構建含多形態(tài)分布式電源接入配電網的最優(yōu)潮流模型的序列二次規(guī)劃形式，對所建最優(yōu)潮流模型進行求解；得到考慮多類型分布式電源的配電網最優(yōu)潮流分布方案。

所述S1具體包括以下步驟：

獲取配電網的基本參數，包括網絡拓撲、線路阻抗、各節(jié)點負荷，明確風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能、微型燃氣機組四種分布式電源的具體接入點。

所述S2具體包括以下步驟：

S201：建立分布式風電輸出功率的隨機模型

風電與風速的關系為：

式中：P_Wg為風機的實際輸出有功功率；v為實際風速；v_in、v_out分別為風電機組的切入風速和切出風速；v_r、P_r分別為風機額定風速和額定有功功率；a和b為功率-風速曲線的斜率常數。