[发明专利]交直流混合配用电系统的优化方法

权利要求书

1.一种交直流混合配用电系统的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：交直流供电分区设计：统计系统中电源、负荷、储能的分布位置、容量、接入电压形式、电压等级，并根据统计情况将系统划分为至少一个交流供电分区和/或至少一个直流供电分区，并按照接入要求确定各供电分区的供电电压等级、电能质量要求、可靠性水平以及供电功率需求；

步骤2：基于电力电子变压器的供电结构设计：依据系统分区，以及系统电源数量，确定电力电子变压器需求数量，建立系统分区供电网络结构，初步设计电力电子变压器各端口容量；

步骤3：系统三层优化建模：建立三层优化模型对系统进行优化，第一层为电力电子变压器各端口容量的优化，第二层为网络供电路径优化，第三层为电源-负荷-储能分区优化；

步骤4：进行三层模型的迭代求解：第一层模型将电力电子变压器端口容量配置传递给第二层和第三层，第二层根据第一层的端口容量配置获得端口转移功率需求和网络供电分区结构，第三层从第一层获得端口容量配置，从第二层获得网络供电分区结构，第三层对给定分区结构下的系统进行电源、负荷、储能优化接入，向第二层返回分区供电需求功率，第二层根据分区供电需求功率获得每个端口的功率并返给第一层，第一层继续对各端口容量进行配置，直至迭代结束；

步骤5:迭代终止条件判断：当迭代次数达到给定数值时或电力电子变压器的配置结果满足误差要求时,结束计算。

2.如权利要求1所述的交直流混合配用电系统的优化方法，其特征在于，

步骤1中，按照下式计算各分区的供电功率需求：

P(p_g-p_l-p_es＜p_d-)＞α，P(p_l+p_es-p_g＜p_d+)＞β

其中，p_g为分区中各分布式电源发出的总发电功率；

p_l为各负荷总用电功率；

p_es为储能总充电/放电功率；

P(p_g-p_l-p_es＜p_d-)表示该分区向上级电网送出功率小于p_d-的概率；

p_d-为分区的反向供电容量,即可向上级电网送出的最大功率；

P(p_l+p_es-p_g＜p_d+)为上级电网向该分区送出功率小于p_d+的概率；

p_d+为分区的正向供电容量,即上级电网可向该分区提供的最大功率；

α、β为给定置信水平。

3.如权利要求1所述的交直流混合配用电系统的优化方法，其特征在于，

上述步骤2中，先将每个区的并网点定义为一个电力电子变压器输出端口，电力电子变压器的数量按下式确定：

其中，N_area为系统供电分区数量；

N_source为系统外部供电电源数量；

表示向上取整，

然后，依据各分区的空间位置分布，按照就近原则，部署电力电子变压器，将各分区的并网点与电力电子变压器的输出端口建立连接，将电源与电力电子变压器的输入端口建立连接，电力电子变压器之间通过输出端口的互联开关形成环形供电网络结构。