[发明专利]考虑源网荷协调互动的主动配电网多时间尺度优化方法

权利要求书

1.一种考虑源网荷协调互动的主动配电网多时间尺度优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)针对给定的含分布式电源的配电网，结合天气信息，进行次日24h负荷预测和分布式电源出力预测；

(2)考虑开关操作次数约束，对次日24h负荷曲线进行时段划分；

(3)根据负荷曲线分段结果，进行日前多时间段落的源网协调优化；

(4)基于日前电网调度计划和分布式电源出力安排，进行日内柔性负荷优化调度；

(5)通过所述源网协调优化和所述柔性负荷优化调度，充分利用分布式电源和各种柔性负荷，达到源网荷的实时功率平衡；

所述步骤(3)中，所述源网协调优化以最小化配电网供电成本和最大化消纳分布式电源出力为目标，确定各个时段的开关状态的组合、分布式电源出力以及电网的输入功率，计算公式如下：

1)目标函数

所述最小化配电网供电成本为：

式中：C_cost为电力企业的供电成本，包括从上级电网的购电费用、开关操作费用以及分布式电源的出力成本三部分；T₁为按照购电电价划分的时段数；E_k、d_k分别为第k个电价时段的电网购电电量和该时段购电的单位电价；N为开关总数；T₂为划分后的时段数；C_switch为开关单次操作费用；S_i,t为序号为i的开关在时段划分后第t时段的状态，S_i,t＝1表示闭合，S_i,t＝0表示断开；N_DG为分布式电源的总数；为第g个分布式电源在第t时段的输出功率；d_g为第g个分布式电源单位输出功率的成本；

所述最大化消纳分布式电源出力为：

式中：E_DG为分布式电源的有功电量总量；T₂为划分后的时段数；N_DG为分布式电源的总数；为第g个分布式电源在第t时段的调度输出功率；Δt为第t时段的持续时间；

2)约束条件

①功率平衡约束

式中：P_t^grid为第t时段电网输入功率；N_DG为分布式电源的总数；为第g个分布式电源在第t时段的输出功率；N_L为负荷总数目；为第j个负荷点在第t时段的功率预测值；N_F为支路总数目；为第k条支路在第t时段的功率损耗；S_k,t为第k条支路在第t时段的工作状态，S_k,t＝1表示投入运行，S_k,t＝0表示退出运行；

②节点电压约束

U_{i_min}≤U_i≤U_{i_max} (4)

式中：U_{i_min}为节点电压下限，U_{i_max}为节点电压上限；

③支路功率约束

式中：为编号为i的支路在第t时段的传输功率；为编号为i的支路的最大允许传输功率；

④开关动作次数约束

式中：S_i,t为序号为i的开关在时段划分后第t时段的状态；N_i,max为序号为i的开关最大动作次数；N_max为所有开关的最大动作次数；

⑤分布式电源出力约束

式中：为第i个分布式电源在第t时段的输出功率；分别为第i个分布式电源的有功出力的下限和上限；

⑥网络拓扑约束

网络拓扑满足无孤岛、无环的辐射状结构。

2.根据权利要求1所述优化方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述进行日内柔性负荷优化调度包括两种情况：

a、当负荷波动和分布式电源出力波动的综合表现为供电能力过剩时，即电网输入功率和分布式电源输出功率大于负荷需求时，以电网调度成本最小为目标，对电网中的可转移负荷和激励负荷进行优化调度；

b、当负荷波动和分布式电源出力波动的综合表现为供电能力不足时，即电网输入功率和分布式电源输出功率小于负荷需求时，对电网中的可中断负荷和直接控制负荷进行优化调度。