[发明专利]一种主动配电网全分布式自律经济调度方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统运行和控制技术领域，特别涉及一种主动配电网全分布式自律经济调度方法。

背景技术

大规模分布式电源的接入给配电网运行带来深刻变化，使得传统的配电网成为主动配电网。它的组成结构如图1所示，黑色竖线为母线(在计算中也称为节点，图中共显示了i、j、k、l四个节点)，三个白色长方形代表线路的阻抗，箭头代表净注入功率。传统集中式的配电能量管理系统，利用实时控制和通信系统，采集所有线路的阻抗等系统参数，通过对所有节点的净注入功率进行调度与控制，从而实现对配电网中的设备进行集中式的管理与控制，但随着大规模分布式电源的接入，这样的管理系统，将面临如下挑战：

(1)海量信息问题：分布式发电及其网络规模巨大，极有可能造成通信拥塞和信息处理瓶颈；

(2)可维护问题：配电网设备众多，异动频繁，控制中心难以实时地维护整个电网的全局模型；

(3)隐私性问题：不同控制区可能隶属于不同的运营主体，由于商业机密，控制中心难以采集各控制区的所有信息。

上述挑战都将促使集中式的经济调度方式变革为全分布式架构，决策机制由单一模式变革为自治模式。全分布式架构不需要协调层来对各区域进行集中管理协调，各区域完全自治，可以并行计算本区域的子问题，并与相邻区域交互边界信息，即可获得全局最优的控制效果。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种主动配电网全分布式自律经济调度方法，采用本发明提出的方法所进行的配电网经济调度，能够很好地保护各子区域的数据隐私，各区域之间只需交互极少量信息，即可协同获得全局经济效益最高的控制策略，具有很高的敏捷性与自愈性。

本发明提出的一种主动配电网全分布式自律经济调度方法，其特征在于,该方法包括以下步骤：

1)对主动配电网，建立由目标函数和约束条件组成的配电网最优潮流模型：

该模型的目标函数为最小化总发电成本，如式(1)：

其中，i为主动配电网的任意一个节点,C_i是节点i的发电机成本函数，P_Gi是节点i的发电机有功功率，P_G,Q_G分别是所有发电机有待实时控制的有功、无功功率所组成的向量，为主动配电网挂有发电机的节点所组成的集合；

约束条件包括：

对于节点j的有功功率平衡约束，如式(2)：

其中，ij为主动配电网的两个节点i、j组成的任意一个支路P_ij是支路ij的有功功率，P_ij,loss是支路ij的有功损耗，P_i是节点i的净注入有功功率，P_ij、P_ij,loss、P_i均为优化变量；i:i→j表示节点j的父节点，k:j→k表示节点j的子节点；

对于节点j的无功功率平衡约束，如式(3)：

其中，Q_ij是支路ij的无功功率，Q_ij,loss是支路ij的无功损耗，Q_i是节点i的净注入无功功率；

支路ij的有功损耗的约束，如式(4)：