[发明专利]一种基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法

权利要求书

1.一种基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法，包括以下步骤：

步骤一：利用态势感知技术，对涉及配电网电能质量变化的各类信息元素进行采集、理解与预测，掌握电能质量变化态势；

步骤二：在预测电能质量未来变化趋势基础上，通过对微电网变流器之间的信息交互架构，建立变流器态势感知与潮流计算主动运行决策模型；

主动运行决策模型包括发电模式、电压支持模式和功率支持模式；其中发电模式即工作在最大功率点跟踪模式，跟踪最大输出功率进行发电，电压支持模式即通过调节输出的无功功率来缓解电压偏移，功率支持模式即通过调节输出有功功率来改善支路功率越限偏差；

电压支持模式的建模过程为：

建立雅克比矩阵的修正方程：

式中H，N，M，L均为雅克比矩阵元素，P、Q、U、θ分别为n个配电网节点的有功功率、无功功率、电压幅值和电压相角，下标i、j为节点编号，ΔP_i为注入节点i的有功不平衡量，ΔQ_i为注入节点i的无功不平衡量，θ_j为节点j的电压相角，U_j为节点j的电压幅值，Δθ为节点电压相角偏差量；ΔU为节点电压偏差量与节点电压幅值之比；ΔP、ΔQ分别为系统的有功和无功功率偏差，由于电力系统中有功功率受电压相角影响，而无功功率受电压幅值影响，同时由于高压电网大部分线路的电阻比电抗小得多，因此N≈0并且M≈0，假设电压幅值的标幺值为1，则式(1)修正为：

根据灵敏度分析，系统中的负荷节点电压偏差与无功功率偏差存在以下关系：ΔQ_L为负荷节点的无功偏差，ΔU_L为负荷节点的电压偏差；

ΔQ_L＝-LΔU_L (3)

变形得：

ΔU_L＝(-L)^-1ΔQ_L (4)

令即S_LL表示负荷节点无功补偿对于负荷节点电压的灵敏度矩阵，根据式(3)即可确定当节点电压发生偏移时所对应的无功功率偏差；

功率支持模式的建模过程为：

将配电网中的所有支路划分为两个集合：过载支路集合G和正常支路集合Z，假设各发电机组对某过载线路g的灵敏度为S_g，支路g的过载量为ΔP_fg，ΔP_gx为第x台发电机针对支路g的需调量；P_g为支路g的有功潮流；

式中，和为N-1阶矩阵；Y表示参与调整的发电机台数；

应用灵敏度的分析方法，推导出节点的注入有功功率对支路有功潮流的灵敏度矩阵，并以此为依据，得出越限后的校正策略；

步骤三：基于得到的主动运行决策模型，提出先进变流器控制策略，实现对配电网的最优运行模式决策；

先进变流器控制策略为：首先判断支路功率是否越限，若支路功率越限，则进入功率支持模式，若支路功率不越限，则继续判断节点单电压是否越限，若节点单电压越限，则进入电压支持模式，若节点单电压不越限，则进入发电模式。

2.根据权利要求1所述的基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法，其特征在于：所述步骤一中，实时跟踪24小时内负载和光伏出力变化曲线，并将预测负荷值和光伏发电出力反馈到先进变流器，对加入预测值后的微电网进行潮流计算，判断出电网下一时刻的潮流预测值和电能质量的需求。