[发明专利]一种柔性互联配电网动态优化调度方法及系统

权利要求书

1.一种柔性互联配电网动态优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以多端背靠背柔直MBVH各变流器有功功率、无功功率为控制变量，利用预先建立的电压预测模型预测k+1时段系统各节点电压；

(2)以预测出的k+1时段系统各节点电压为输入变量，对预先建立的多端背靠背柔直连接的柔性互联配电网数学模型进行优化，求解出k+1时段多端背靠背柔直各变流器有功功率、无功功率，作为k+1时段多端背靠背柔直的调度指令值；

(3)将k+1时段多端背靠背柔直的调度指令值下发至调度中心；

(4)测量k+1时段多端背靠背柔直的调度指令值下发后系统中各节点实际电压，作为下一滚动优化时段电压预测模型的初始值，令k＝k+1转至步骤(1)，进入新一轮优化；直至遍历整个调度周期，结束优化；

步骤(1)所述利用预先建立的电压预测模型预测k+1时段系统各节点电压，实现过程如下：

分别对潮流方程各节点电压幅值和相位求偏导，得到雅克比矩阵J，并对其求逆，得到各节点电压相对于各节点注入有功、无功功率的灵敏度矩阵：

[Δδ₁,ΔU₁,…,Δδ_n,ΔU_n]^T＝J^-1[ΔP₁,ΔQ₁,…,ΔP_n,ΔQ_n]^T

其中：Δδ₁,ΔU₁分别为配网节点1电压相位和幅值变化量；Δδ_n,ΔU_n分别为配网节点n电压相位和幅值变化量；ΔP₁,ΔQ₁分别为配网节点1注入有功功率和无功功率变化量；ΔP_n,ΔQ_n分别为配网节点n注入有功功率和无功功率变化量；

根据所述灵敏度矩阵预测各节点电压：

U(k+Δt)＝U(k)+ΔU_G(k)+ΔU_D(k)

其中：U(k)表示k时刻配网各节点电压构成的向量，ΔU_G(k)表示k时刻由MBVH各变流器输出功率变化引起的各节点电压变化量构成的向量，ΔU_D(k)表示k时刻由可再生能源以及负荷功率波动造成的各节点电压变化量构成的向量；U(k+Δt)表示k+Δt时刻配网各节点电压构成的向量；

通过对电压预测方程反复迭代，直到向前预测P步，得到各节点电压在预测时域PΔt内的预测输出值构成的向量U_f，各节点电压的额定值构成的向量用U_R表示：

U_R＝[U₁^r(k+Δt)…U_n^r(k+Δt),…,U₁^r(k+PΔt)…U_n^r(k+PΔt)]^T

其中，U_f为各节点电压在预测时长PΔt内的预估输出值构成的向量；分别为节点1和节点n在k+Δt时刻的预测电压；分别为节点1和节点n在k+PΔt时刻的预测电压；分别为节点1和节点n在k+Δt时刻的额定电压；分别为节点1和节点n在k+PΔt时刻的额定电压；T表示矩阵转置的符号；

步骤(2)所述的预先建立的多端背靠背柔直连接的柔性互联配电网数学模型的目标函数为：

其中，t₀为当前时刻；F为总目标函数；F₁为综合供电成本最低目标函数；F₂为节点电压偏差最小目标函数；f₁(t)和f₂(t)分别为t时刻购电成本和网损成本；C_i(t)、P_STi(t)、P_DGi(t)、P_Di(t)分别为t时刻节点i处的母线节点电价、变电站出口功率、分布式电源有功出力和负荷有功功率；C_w(t)为t时刻购电电价；Δt表示一个调度周期中单个时段的时间间隔；n表示配电网中的节点数；

步骤(2)所述的对预先建立的多端背靠背柔直连接的柔性互联配电网数学模型进行优化，包括：根据配网运行情况自适应调整F₁和F₂两目标函数之间的权重分配，建立总目标函数F：

其中，α为自适应权重，与优化目标函数F₂线性相关，ε₁与ε₂为相应线性关系系数，且ε₁、ε₂≥0，F_2max和F_1max分别为电压偏差和综合供电成本的最大值；综合供电成本目标F₁和电压偏差目标F₂的最终值根据上述自适应权重确定。