[发明专利]基于多主动管理的配电网可再生能源消纳方法

权利要求书

1.一种基于多主动管理的配电网可再生能源消纳方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)建立基于主动管理的配电网可再生能源消纳模型，目标函数最小化风电及光伏的切除量，也就是在有风电和光伏的支路中达到风电光伏发电量最大；

2)建立约束条件包括功率平衡约束及网络运行安全约束；

3)数据输入，包括网络参数，分布式电源数据，风电、光伏、负荷的时序特性数据，采用场景分析法来确定分析场景；将风电、光伏、负荷在一年中的历史数据构成A_m×n矩阵，m代表历史数据的天数；n代表每一天按小时的风电、光伏、负荷数据；采用k-均值聚类算法，将m个n维样本进行聚类得到需要的场景数k；选择场景，并进行相应场景最优潮流问题的调整；

4)置time＝0，利用原对偶内点法PDIPM计算在该场景的间歇性能源最大出力，即最小切机，同时得到控制变量的最优值，time＝time+1；

5)返回步骤4)，直到time＝设定值，通过累加计算一年之内的间歇性能源的发电量；

6)选择下一场景，进行相应场景最优潮流问题的调整，返回步骤4)，直到所有场景遍列；

7)得到每个场景下的配电网可再生能源最优配置。

2.根据权利要求1所述基于多主动管理的配电网可再生能源消纳方法，其特征在于，所述步骤2)中约束条件包括功率平衡约束及网络运行安全约束，具体如下：

$1)---\begin{array}{c}{P}_{Gi}-P_{Li}=U_i\underset{j\∈i}{\mathrm{\Σ}}{U}_j(G_{ij}{\mathrm{cos\δ}}_{ij}+B_{ij}{\mathrm{sin\δ}}_{ij})\\ Q_{Gi}+Q_{Ci}-Q_{Li}=U_i\underset{j\∈i}{\mathrm{\Σ}}{U}_j(G_{ij}{\mathrm{sin\δ}}_{ij}-B_{ij}{\mathrm{cos\δ}}_{ij})\end{array}$

$2)---U_i^{min}\≤U_i\≤U_i^{max}$

$3)---S_i\≤S_i^{\max }$

$4)---\begin{array}{c}{P}_{DG,i}^{min}\≤P_{DG,i}\≤P_{DG,i}^{\max }\\ Q_{DG,i}^{min}\≤Q_{DG,i}\≤Q_{DG,i}^{\max }\end{array}$

$5)---Q_{C,i}^{\min }\≤Q_{C,i}\≤Q_{C,i}^{\max }$

$6)---{\mathrm{OLTC}}_k^{min}\≤{\mathrm{OLTC}}_k\≤{\mathrm{OLTC}}_k^{\max }$

$7)---P_{Lcur,i}\≤P_{Lcur,i}^{\max }$

$8)---\begin{array}{c}{Q}_{WT,i}=g\left(P_{WT,i}\right)\\ Q_{PV,i}=h\left(P_{PV,i}\right)\end{array}$

9)g_k∈G

其中，P_Gi和Q_Gi分别为节点i的发电机有功和无功功率；P_Li，Q_Li分别为节点i的负荷有功和无功功率；Q_Ci为节点i的无功补偿容量；U_i，U_j分别为节点i与j的电压幅值，j∈i表示所有与节点i直接相连的节点；G_ij、B_ij、δ_ij分别是节点i与j之间的电导、电纳和电压相角差；公式1)为节点功率平衡约束；

公式2)为节点电压约束，U_i、U_i,max和U_i,min分别表示节点i电压幅值及所允许的电压幅值上限和下限；

公式3)为支路潮流约束，S_i、S_i,max分别表示支路i实际功率及所允许的传输功率上限；

公式4)为分布式电源出力上下限约束，其中P_DG,i，分别是第i台DG，DG包括风电WT、光伏PV、微型燃气轮机MT的有功出力，及上下限；Q_DG,i，分别是第i台DG的无功出力，及上下限；

公式5)为无功补偿约束，其中Q_Ci表示第i个节点无功补偿设备的投切量，和表示无功补偿设备投切量的上限和下限；

公式6)为OLTC分接头抽头调节范围约束，OLTC_k、和分别是第k台有载调压变压器抽头位置，抽头调节范围上限和下限；

公式7)为负荷消减或需求侧响应约束，P_Lcur,i、分别为第i个节点负荷削减量和负荷削减上限；

公式8)为风电、光伏无功出力与有功出力的函数关系，此公式仅针对间歇性DG采用恒功率因数控制，公式4)中无功范围针对间歇性DG有功、无功解耦控制；

公式9)为网络重构过程中网络拓扑约束，其中g_k为重构新形成的网络结构，G为所有能满足负荷供电的辐射状且无孤立节点的网络拓扑结构集。