[发明专利]一种改进的IEEE33节点配电网测试系统

权利要求书

1.一种改进的IEEE33节点配电网测试系统，其特征在于，所述系统由一座小型风电场、一座小型光电厂、一座抽水蓄能电站、一台燃气轮机组成虚拟电厂，所述小型风电场接于节点21，所述小型光电厂接于节点24，所述抽水蓄能电站接于节点10，所述燃气轮机接于节点17；系统的电压基准值取为12.66kV，功率基准值取为10MVA；以所述系统为潮流计算对象，采用基于布谷鸟算法的虚拟电厂优化调度方法对所述虚拟电厂进行计算和优化；分两个方案对所述系统进行安全约束；方案1的安全约束参数为：节点电压上限0.95p.u，节点电压下限1.05p.u，线路最大传输功率1.5p.u，公共连接点最大交换功率1p.u；方案2的安全约束参数为：节点电压上限0.985p.u，节点电压下限1.015p.u，线路最大传输功率1.3p.u，公共连接点最大交换功率0.8p.u。

2.根据权利要求1所述的一种改进的IEEE33节点配电网测试系统，其特征在于，所述基于布谷鸟算法的虚拟电厂优化调度方法具体包括如下步骤：

步骤(1)：采集和输入数据，包括采集和输入电价预测数据、风机出力预测数据，市场合约参数、惩罚参数、燃气轮机参数、抽水蓄能电站参数；

步骤(2)：建立虚拟电厂经济调度优化模型，采用优化软件初步求解；

步骤(3)：输入网络约束条件，包括配电网网架参数、潮流约束参数，构造虚拟电厂安全调度优化模型；

步骤(4)：采用布谷鸟算法进行求解；

步骤(5)：输出结果。

3.根据权利要求2所述的一种改进的IEEE33节点配电网测试系统，其特征在于，所述步骤(2)具体包括如下步骤：

步骤(21)：确定目标函数

建立以利润最大化为目标函数的虚拟电厂混合整数线性规划模型，该模型的目标函数为：

maxΣs=1nsΣw=1MΣt=1Tπ(s)(Rt-Ct)]]>

Rt=Hth+Dtλts]]>

Ct=Btαλts+Σi=1ni(Kt,iki+pi+Σj=1njqijgtt,ij+Σj=1njgtt,ijΣm=1nm(veim+vim))]]>

式中：T为总时段数，n_s为电价的总方案数，M为风机出力的总方案数，π(s)为第s组电价方案的概率，R_t为t时段的收益，C_t为t时段的成本；H_t、D_t分别为t时段按合约要求输送的电能和向日前市场计划输送的电能，为决策变量；h为合约电价，为第s组方案中t时段的电价，B_t为购电量；n_i为可分配发电机组数，k_i为机组i的动作成本，布尔变量K_t,i表示t时刻机组i是否动作，若是则置1，否则置0；将DG常用的机组二次成本函数分段线性化，n_j为分段数，pi为机组i的固定成本，为机组i第j段的斜率，为第j段的发电量，gt_t,i为t时段机组i的发电量，为决策变量；为机组i所产生的第m项污染物的环境价值，为机组i所产生的第m项污染物的惩罚系数；

步骤(22)：确定燃气轮机的约束条件

work_t,i,K_t,i,on_t,i,off_t,i∈{0,1}

on_t,i+off_t,i＝K_t,i

K_t,i＝|work_t,i-work_t-1,i|

gt_i,minwork_t,i≤gt_t,i≤gt_i,maxwork_t,i

-rampid≤gtt,i-gtt-1,i≤rampiu]]>

式中：布尔变量work_t,i表示t时刻机组i是否工作，若是则置1，否则置0；布尔变量on_t,i表示t时刻机组i是否启动，若是则置1，否则置0；off_t,i表示t时刻机组i是否关闭，若是则置1，否则置0；布尔变量K_t,i表示t时刻机组i是否发生状态变化，若是则置1，否则置0；gt_i,max/gt_i,min表示机组i的最大/小发电量；表示机组i的向上和向下爬坡率；

步骤(23)：确定抽水蓄能电站的约束条件

假定初始时刻抽水蓄能电站储能为0，将t时段抽水蓄能电站的蓄水量等效为蓄电量E_t，t-1时段抽水蓄能电站的蓄水量等效为蓄电量E_t-1，in_t和out_t为决策变量，分别表示蓄入和放出的电能，E_max表示最大蓄电量，E_c表示最大蓄入电量，E_d表示最大放出电量，则有：

E_t+in_t≤E_max

out_t≤E_t-1

in_t≤E_c

out_t≤E_d

E_t-E_t-1＝in_t-out_t

步骤(24)：确定远期合同的约束条件

实际输电量与合同要求电量可以有一定的偏差，但保证一天的输电总量相同，即有：

(1-z)H_t≤H′_t≤(1+z)H_t

Σt=1THt=Σt=1THt′]]>

式中：z为合约允许的偏差系数，z∈[0,1]，H′_t表示满足合约要求输送的实际电量，为决策变量；

步骤(25)：确定功率平衡约束

Wt,w+gtt+Bt+outtμ1=Ht′+Dt+intμ2]]>

式中：W_t,w表示t时刻第w组风机出力方案，μ₁、μ₂分别表示发电效率和蓄能。