[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

说明书

本发明提供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，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。本发明实现了潮流的合理分配，可有效降低网损，提升节点电压水平和电能质量，提升电网运行的经济性和可靠性。

技术领域

本发明属于配电网运行控制技术领域，具体涉及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。

背景技术

传统配电网是一种基于电网供电与用户用电之间的单向电力分配网络，是一种“电网-负荷”的二元结构。随着电力需求的持续增长、传统能源的短缺、电力市场的开放，电网正朝着高效、灵活、智能和可持续方向发展，可持续性表现为分布式电源尤其是大量可再生能源的规模化接入与应用。大量分布式电源的接入，配电网由传统二元结构升级为“源-网-荷”三元结构，传统的单向潮流变为复杂的双向潮流，电压分布、线损、供电可靠性、继电保护等也都受到广泛影响；同时，由于分布式电源的不确定性，实现源-网-荷三者的平衡成为配电网运行控制的新挑战。主动配电网在配电网中引入主动控制机制，通过主动调动分布式电源和可调负荷参与电网运行控制与优化，提升配电网对分布式电源的接纳能力，提升配网资产利用率，延缓配电网升级改造，实现配电网安全可靠、优质高效运行的目标。

针对分布式电源的大规模接入，目前尚未从系统层面上提出有效的协调控制方案，研究重点多集中在分布式电源的选址和定容优化；在源-网-荷协调互动方面，侧重考虑网-荷协调、源-荷协调或者源-网协调，综合三者的协调优化鲜有涉及。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供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。本发明综合网络重构、分布式电源出力优化、柔性负荷优化调度等多重手段，实现日前和日内不同时间尺度的优化实现源-网-荷的实时功率平衡。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

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，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。

优选的，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：

目标函数

所述最小化配电网供电成本为：