[发明专利]面向新能源消纳的配水网与配电网联合经济调度方法

说明书

本发明公开了一种面向新能源消纳的配水网与配电网联合经济调度方法，包括：对配水网进行状态分析，获取节点水头、管段流量，以及利用τ时段水泵p的有功功率计算出水泵电耗；基于配电网节点i的有功和无功功率平衡，将配水网近似为负荷节点接入配电网，进行配电网潮流分析，获取节点电压、线路功率流、分布式电源发电消纳率以及上级电网购电量；根据经济最优的目标函数计算各个粒子的适应值，利用多个约束条件判断各粒子是否满足配水网与配电网运行约束；根据可行性规则更新粒子自身最优解及全局最优解；基于模拟退火法进行全局搜索，再次更新全局最优解，若达到迭代上限，则输出全局最优解，生成配水网配电网联合经济调度计划。本发明解决了城市配水网运行电费过高，配电网分布式能源消纳困难的问题。

技术领域

本发明涉及配电网-配水网联合优化调度方法，适用于节省城市配水网运行电费，并提升配电系统可再生能源消纳水平领域，尤其涉及一种面向新能源消纳的配水网与配电网联合经济调度方法。

背景技术

传统意义上，配电网与城市配水网是各自独立运行的。对配水网，其通常安装有若干电水泵，用以克服地势差异和管道摩擦损失、保证城市供水可靠性。在实际运行中，配水网运行电费较高，其中水泵电费占比很大；另外，为了保证供水的可靠性，配水网中蓄水池在大多时段处于满水状态，无形中降低了配水网运行的经济性和灵活性。

对配电网，一般只将水泵接入点视作负荷点，不能将配水网视作负荷侧可调节资源发挥其柔性调节潜力；随着分布式能源大量接入，配电网也面临分布式可再生能源消纳困难的问题。

国外已有一些研究指出配电网和配水网在实际运行中是密切关联的，并提出可将配(输)电网与城市配水网结合为水能互联系统加以综合考虑^[1-2]，但相关研究还处于起步阶段；已有一些研究通过水泵变速调节^[3]或控制水泵在电价低谷时期运行^[4]等方式降低水泵运行电费，但没有从电网角度将配水网视作柔性负荷加以利用。

发明内容

本发明提供了一种面向新能源消纳的配水网与配电网联合经济调度方法，本发明解决了城市配水网运行电费过高，配电网分布式能源消纳困难的问题，利用水泵的变频可调性和蓄水池的储水能力，将配水网看作配电网柔性负荷资源，详见下文描述：

一种面向新能源消纳的配水网与配电网联合经济调度方法，所述方法包括：

1)对配水网进行状态分析，获取节点水头、管段流量，以及利用τ时段水泵p的有功功率计算出水泵电耗；

2)基于配电网节点i的有功和无功功率平衡，将配水网近似为负荷节点接入配电网，进行配电网潮流分析，获取节点电压、线路功率流、分布式电源发电消纳率以及上级电网购电量；

3)根据经济最优的目标函数计算各个粒子的适应值，利用多个约束条件判断各粒子是否满足配水网与配电网运行约束；根据可行性规则更新粒子自身最优解及全局最优解；

4)基于模拟退火法进行全局搜索，再次更新全局最优解，若达到迭代上限，则输出全局最优解，生成配水网配电网联合经济调度计划；否则重新执行步骤1)。

所述目标函数为联合系统运行费用最小，具体为：

其中，运行费用C包括配电网运行成本弃风惩罚费用以及水泵运行费用

所述多个约束条件包括：配水网运行约束；配电网运行约束；以及由τ时段水泵p的有功功率、配电网节点i的有功和无功功率平衡组成的配水网配电网耦合约束。

所述τ时段水泵p的有功功率具体为：