[發(fā)明專利]一種中壓集中式-低壓分布式配電網(wǎng)優(yōu)化方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210392856.2
• 申請(qǐng)日: 2022-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN114784856A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于浩淼;吳敏;尹忠東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/46;H02J3/28;H02J3/36;H02J13/00
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本發(fā)明涉及配電網(wǎng)運(yùn)行分析與控制領(lǐng)域，具體涉及一種面向高比例光伏接入的中低壓配電網(wǎng)集中?分布式控制方法。該方法考慮中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)的通信能力、調(diào)控時(shí)間尺度、分布式光伏的接入形式、可觀可測(cè)可控能力等因素，提出了一種面向高比例光伏接入的中低壓配電網(wǎng)集中?分布式控制方法，解決了中低壓配電網(wǎng)因分布式光伏點(diǎn)多量大面廣接入后導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)電壓嚴(yán)重越限和網(wǎng)絡(luò)損耗顯著增大的問題，提升了分布式光伏的消納能力，在不對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造的前提下，可實(shí)現(xiàn)含高比例分布式光伏的配電網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)運(yùn)行分析與控制領(lǐng)域，具體涉及一種面向高比例光伏接入的中低壓配電網(wǎng)集中-分布式控制方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著“新型電力系統(tǒng)”建設(shè)和“雙碳”目標(biāo)的不斷推進(jìn)，中低壓配電網(wǎng)中分布式光伏并網(wǎng)容量快速增長(zhǎng)，并呈現(xiàn)“點(diǎn)多、量大、面廣”的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生了嚴(yán)重不良影響：(1)中低壓配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)嚴(yán)重。光伏出力具有反調(diào)峰特性，其與負(fù)荷的凈出力呈現(xiàn)“鴨子曲線”形態(tài)，導(dǎo)致中低壓配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓過高或過低現(xiàn)象顯著；(2)中低壓配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗增加。高比例分布式光伏并網(wǎng)使得配電網(wǎng)由傳統(tǒng)的單向集成無源配電網(wǎng)向新型的雙向分散型有源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，配電網(wǎng)反向重過載現(xiàn)象顯著，導(dǎo)致配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗明顯增加。

針對(duì)高比例分布式光伏并網(wǎng)引發(fā)的配電網(wǎng)電壓波動(dòng)嚴(yán)重和網(wǎng)絡(luò)損耗大的問題，當(dāng)前研究主要從配電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行控制兩個(gè)維度展開。

考慮到中低壓配電網(wǎng)中分布式光伏并網(wǎng)形式有中壓側(cè)集中型光伏電站和低壓側(cè)分散型戶用光伏兩種，中壓測(cè)通信能力強(qiáng)，調(diào)控時(shí)間尺度長(zhǎng)，低壓側(cè)通信能力弱，調(diào)控時(shí)間尺度短，且低壓配電網(wǎng)分散型光伏尚未實(shí)現(xiàn)全面可觀可測(cè)可控，因此對(duì)中低壓配電網(wǎng)采用單一的控制方式難以有效實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行控制。

因此，本發(fā)明綜合考慮中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)的通信能力、調(diào)控時(shí)間尺度、分布式光伏的接入形式、可觀可測(cè)可控能力等因素，提出了一種面向高比例光伏接入的中低壓配電網(wǎng)集中-分布式控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種面向高比例光伏接入的中低壓配電網(wǎng)集中-分布式控制方法。首先將含大量分散型戶用光伏的低壓配電網(wǎng)看作中壓配電網(wǎng)的可調(diào)控單元，構(gòu)建以節(jié)點(diǎn)電壓偏差最小、網(wǎng)絡(luò)損耗最低和分布式電源消納最高為目標(biāo)的中壓配電網(wǎng)的集中式優(yōu)化控制模型；其次，對(duì)中壓配電網(wǎng)集中式優(yōu)化控制模型進(jìn)行求解，并獲得含大量分散型戶用光伏的低壓配電網(wǎng)需要調(diào)控的功率指令；然后考慮低壓側(cè)分布式儲(chǔ)能，分析含大量分散型戶用光伏的低壓配電網(wǎng)可調(diào)控功率范圍，并構(gòu)建以源荷匹配度最大為目標(biāo)的低壓配電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制模型；再次，對(duì)低壓配電網(wǎng)分布式控制模型進(jìn)行求解，并將低壓配電網(wǎng)調(diào)控功率反饋至中壓配電網(wǎng)；最后，判定是否達(dá)到優(yōu)化的設(shè)定次數(shù)或者是否達(dá)到優(yōu)化控制效果，并結(jié)束。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明中壓配電網(wǎng)與低壓配電網(wǎng)雙層控制示意圖；

具體實(shí)施方式

一種面向高比例光伏接入的中低壓配電網(wǎng)集中-分布式分層控制方法，如附圖1所示。考慮中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)的通信能力、調(diào)控時(shí)間尺度、分布式光伏的接入形式、可觀可測(cè)可控能力等因素，對(duì)中壓配電網(wǎng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間尺度的集中式控制，向低壓配電臺(tái)區(qū)發(fā)送調(diào)控功率指令；通過對(duì)低壓配電網(wǎng)進(jìn)行短時(shí)間尺度的分布式控制，實(shí)現(xiàn)低壓配電臺(tái)區(qū)源荷儲(chǔ)匹配的同時(shí)，響應(yīng)中壓配電網(wǎng)調(diào)控功率指令。

雙層控制的時(shí)間尺度如下，中壓層的采樣時(shí)間窗口為(t_k，t_k+1)，時(shí)間間隔為T；低壓層的采樣時(shí)間間隔為(t_kk，t_k(k+1))時(shí)間間隔為τ。

中低壓配電網(wǎng)集中-分布式分層控制方法具體流程主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié)，分別為中壓配電網(wǎng)集中式控制環(huán)節(jié)和低壓配電網(wǎng)分布式控制環(huán)節(jié)，具體如下：

步驟1:中壓配電網(wǎng)集中式控制環(huán)節(jié)

中壓配電網(wǎng)集中式控制環(huán)節(jié)的主要包括四個(gè)步驟，具體如下：