[发明专利]一种基于光储充电塔接入的配电网静态优化方法

说明书

本发明涉及一种基于光储充电塔接入的配电网静态优化方法，包括以下步骤：步骤一、根据光伏系统的历史数据，预测光伏系统发电的出力大小；步骤二、预设储能系统的容量，并确定储能系统的运行方式为削峰填谷；步骤三、根据电动汽车历史负荷数据，建立电动汽车的充电负荷模型；步骤四、根据光储充电塔的模型和配电网重构的数学模型，建立考虑光储充电塔接入的配电网重构模型；步骤五、采用二阶锥规划方法，对考虑光储充电塔接入的配电网重构模型进行转化，得到光储充电塔接入下的配电网二阶锥重构模型，并采用GAMS进行求解。本发明可以使配电网日常运行中有功损耗最小并减小配电网运行成本。

技术领域

本发明涉及一种基于光储充电塔接入的配电网静态优化方法，属于配电网运行控制技术领域。

背景技术

随着智能电网的发展，配电网的智能化程度越来越高，并且具有了一定的可靠性、安全性和自愈性。越来越多的可再生能源以分布式电源的形式接入配电网，改善了如今的能源结构，同时也给配电网的运行带来了巨大的挑战，例如风电、光伏等可再生能源自身具有较强的不确定性，因此会给配电网的日常调度运行带来新的挑战。除了分布式电源的不确定性，负荷的不确定性也会对配电网的运行带来影响，例如电动汽车充电负荷，其充电时间段以及充电时长都具有较强的不确定性。

配电网重构技术是指通过改变配电网的系统拓扑，达到降低有功网损、平衡负荷、提高供电质量等目标，使配电网处于一个最优的拓扑结构。配电网中存在大量的分段开关和联络开关，重构技术通过开断分段开关和联络开关来改变系统的拓扑结构，同时使配电网保持辐射结构(树枝状)。配电网静态重构是针对某个时间断面，优化这个时间断面上的系统拓扑结构，使得这一时间断面的某一指标最优。配电网静态重构对研究特定场景下的配电网重构策略具有重要意义，理论上能够实时的对配电网拓扑结构进行优化，使配电网始终处于最优状态。

但据申请人了解，目前在配电网重构中考虑电动汽车的研究较少，因此难以应对目前大量电动汽车充电负荷接入配电网的情况。

发明内容

本发明要解决技术问题是：提供一种使配电网日常运行中有功损耗最小、减小配电网运行成本的基于光储充电塔接入的配电网静态优化方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于光储充电塔接入的配电网静态优化方法，所述光储充电塔由储能系统、光伏系统和电动汽车充电桩三部分组成，所述光伏系统和储能系统安装在电动汽车充电塔塔顶上，所述光伏系统的发电量进入储能系统，所述电动汽车充电塔由储能系统和网电联合供电，所述光伏系统的并网方式为自发自用余量上网；所述优化方法包括以下步骤：

步骤一、根据光伏系统的历史数据，预测光伏系统发电的出力大小；

步骤二、预设储能系统的容量，并确定储能系统的运行方式为在峰电时期储能投入运行；

步骤三、根据电动汽车历史负荷数据，建立电动汽车的充电负荷模型；

步骤四、根据光伏系统发电的出力大小、储能系统的容量及运行方式、电动汽车的充电负荷模型，建立光储充电塔接入的配电网重构模型，其中，该配电网重构模型的目标函数为：

式中，i为配电网节点号，共有n个节点；P_Ii为节点i的有功注入功率，

式中，N(i)为与节点i相连的节点集合；α_ij为支路ij的开关变量；θ_ij为节点i和j的电压相角差；g_ij为支路ij的电导；b_ij为支路ij的电纳；V_i为节点i的电压幅值；P_DGi为节点i的分布式可再生能源的有功功率大小；P_Di为节点i负荷有功功率大小；

每个节点的无功注入功率可以由以下表达式算出：