[发明专利]一种有源配电网鲁棒无功优化运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有源网鲁棒优化运行方法，具体涉及一种包含风电且仅需要风电概率分布分布函数的二阶矩的配电网鲁棒无功优化运行方法。

背景技术

随着能源与环境问题的日益突出，以风能为代表的可再生能源能有效缓解能源危机。然而，风能的部分可预测性、不确定性和间歇性给其并网造成较大的困难和挑战，造成配网潮流和电压频繁变化，将不利于配电网稳定经济运行。含风电的配电网无功优化运行是指在风速或风电功率预测的基础上，以网损最小为目标，实现对发电机、变压器分接头及电容器等无功补偿设备运行位置的优化决策。为解决无功优化过程中的风电的不确定性，在传统的配电网无功优化模型中需以新的思路分析和处理风电概率分布的不确定性对配网无功优化的影响，制定稳健而经济的无功优化策略。

传统含风电的配电网无功优化模型和算法假设风速或风电出力概率分布已知，采用场景分析法或概率分布法处理风电分布不确定性对配电网无功优化的影响。已有的研究，通常假设风电输出服从正态分布、贝塔分布、拉普拉斯分布以及柯西分布，然而，在实际的电力系统中，风机的发电量是不可控的随机变量，其随机性主要取决于风力发电机的安装地点的风速随机性，一般只能获得风电不确定性概率分布的部分信息。因此，用于描述风电不确定性的概率分布本身就是不确定量，已有的研究并未考虑概率分布随机变量的不确定性，因此无法从根本上保证其所提的无功优化方案的有效性。

无功优化的求解方法有基于数学特性的确定性方法和基于智能计算的随机算法，因为电力系统无功优化问题包含复杂约束条件，其非凸的特性造成普通的粒子群算法、遗传算法和禁忌搜索等很容易陷入局部最优。

含风电机组的配电网无功优化问题，其关键在于如何处理风电概率分布本身的不确定性。鲁棒优化方法只需要风电概率分布的部分信息，通过将不确定性所有可能的实现事先划定在某一集合中，寻找对集合中的每种情况都有效的最优解，满足含风电的配电网无功优化的实际情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种有源配电网鲁棒无功优化运行方法，以配网网损最小且满足系统安全运行约束为无功优化目标，采用概率分布鲁棒机会约束优化模型描述该无功优化问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种有源配电网鲁棒无功优化运行方法，包括如下步骤：

步骤1)，采用概率分布鲁棒机会约束模型对配电网无功优化进行建模，目标函数为通过对变压器分接头及电容器等无功补偿设备运行位置的优化决策，最小化配电网网损，约束条件包括潮流平衡方程、发电容量约束、节点电压机会约束和支路功率幅值机会约束；

步骤2)，利用最坏情况下CVaR估计和对偶优化方法消去节点电压和支路功率概率分布鲁棒机会约束中的随机向量，从而将概率性约束转化为不含随机变量的确定性约束进行求解；

步骤3)，针对所述的确定性无功优化模型，开始进行免疫粒子群优化迭代。

作为本发明一种有源配电网鲁棒无功优化运行方法进一步的优化方案，步骤1)中所述支路功率幅值机会约束为：