[发明专利]一种计及风电与电价区间响应不确定性的配电网运行优化方法

说明书

本发明公开了一种计及风电与电价区间响应不确定性的配电网运行优化方法,步骤如下：S1，构造风电出力区间模型；S2，构造电价区间数调整与负荷需求区间数变化的模型；S3，构造目标函数；S4，构造约束条件；S5，构造适应度函数；S6，结合步骤S4和步骤S5，利用和声算法对步骤S3中的目标函数进行求解，得到最终优化结果。本发明构建的目标函数为节点电压幅值偏差区间数和系统网络损耗区间数最小，该模型中较为详尽地考虑了风电出力、电价、负荷等不确定性因素，并将其作为区间数处理。并应用于潮流计算，得到区间数潮流，运用区间数运算法则，得到节点电压、线路电流及支路功率皆为区间数，最后利用和声算法对模型进行求解。

技术领域

本发明属于新能源并网技术领域，具体涉及一种计及风电与电价区间响应不确定性的配电网运行优化方法。

背景技术

随着新能源并网渗透率的日益提高，其随机性及不确定性给系统安全稳定运行带来压力，对系统调度带来挑战。为保障系统的安全稳定运行，往往需要增加系统备用容量，而备用容量的增加提高了系统运行成本，因此需求响应的研究成了热点。需求响应分为基于激励的需求响应(Incentive-based DR，IBDR)和基于价格的需求响应(Price-based DR，PBDR)。基于价格的需求响应中，电价手段作为影响负荷的最重要且可操作性最强的因素，常用需求价格弹性系数描述用户对电价的反应。然而，不管是固定电价或者分时电价(或阶梯电价)，在各个时段都是具有一定随机波动的实时值，且未来电价手段的实施将使得实时波动的价格又会影响负荷的波动，因此，随机性的电价可用一个随机变量来表达，而处理含随机变量问题常用的方法有随机规划、模糊规划和鲁棒优化。

随机规划需要获得变量的完整分布特性，而某些问题的概率密度函数获取较为困难。模糊规划将约束条件和目标函数模糊化，需要求得模糊隶属度函数，给求解带来误差。本质而言，随机规划和模糊规划都是基于概率的。对于鲁棒优化，不需知道参数概率分布，仅需得知参数所属区间。其假设不确定参数属于一个不确定集合，将集合描述为盒式或椭球不确定集合，构建为一个min-max优化问题，但其求解过程较为复杂。

发明内容

本发明提供一种计及风电与电价区间响应不确定性的配电网运行优化方法，将随机的风速和波动的电价等效为区间值，建立日前调度区间优化模型，利用日前不确定的电价响应确定日前优化负荷的波动曲线，以节点电压幅值偏差区间数和系统网络损耗区间数最小为目标函数，通过调整可控分布式电源的出力，在满足机组容量、线路安全等区间约束条件下实现优化目标的区间优化最优，采用区间数优化方法进行优化，区间数优化只需获得参数区间，求解过程及结果均用区间数表述，且不用考虑置信水平的影响。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种计及风电与电价区间响应不确定性的配电网运行优化方法，步骤如下：

S1，构造风电出力区间模型。

S1.1，获得风机输出有功功率区间模型，计算公式如下：

v^I＝[v_测-ε，v_测+ε] (2)；

式中，v^I为当前风速区间数，v_测为风速测量值，ε为预测误差；为第t时刻切入风速区间数；为额定风速区间数；为切出风速区间数；为输出有功功率区间数；P_r为风机的额定有功功率。

S1.2，获得风机吸收的无功功率区间模型，计算公式如下：

式中，为风机吸收的无功功率区间数；pf为风机输出功率的功率因数。

S2，构造电价区间数调整与负荷需求区间数变化的模型，计算公式为：