[发明专利]一种高光伏渗透配电网优化运行方法及系统

权利要求书

1.一种高光伏渗透配电网优化运行方法，其特征在于，包括：

以某时刻配电网能够承受的净负荷曲线上升和下降速率的上限值来作为约束，并以配电网运行费用最小为目标，来构建上层优化模型；

根据配电网的负荷变曲线和光伏电站出力的波动范围来得到配电网净负荷曲线的波动范围，并以在净负荷曲线的波动范围内寻找最严峻的净负荷曲线为目标，来构建下层优化模型；

对上、下层优化模型进行求解，得到在光伏出力波动引起净负荷曲线变化的最严峻情况下配电网的优化运行方案；

所述上层优化模型的优化目标包括配电网侧和可控资源侧两部分，配电网侧的目标为从主网的购电费用C_net，可控资源侧的优化目标为各个可控资源的运行调度成本，包括储能的运行成本C_bat和需求响应负荷调度成本C_dr，目标函数为：

F＝minC_net+C_bat+C_dr (9)

其中，N_T为调度周期的时段总数；为时段t的单位购电费用；P₁^t为时段t从主网注入配电网的功率；K_c和K_d分别为储能的充电和放电的成本系数；P_c^t和分别为时段t储能的充电和放电功率；K_x为单位DR负荷的调度成本；和分别为t时段DR负荷的实际调度功率和原始用电功率；Δt为每个运行时段的时长；

所述目标函数的约束条件包括配电网运行约束条件和可控资源侧约束条件；

所述下层优化模型是在净负荷曲线的波动范围内寻找最严峻的净负荷曲线，如下：

目标函数：

约束条件：

其中，为最严峻净负荷曲线在时段t的爬坡速率，和为净负荷曲线在时段t波动范围的最小值和最大值。

2.如权利要求1所述的高光伏渗透配电网优化运行方法，其特征在于，所述某时刻配电网能够承受的净负荷曲线上升和下降速率的上限值为：

其中，和分别为时段t整个配电网能够承受的净负荷曲线上升和下降的最大速率值，和为时段t主网能够提供给配电网的最大上升爬坡速率和下降爬坡速率，和则是时段t第i个储能装置能够提供的最大上升爬坡速率和下降爬坡速率，和则是时段t第i个DR负荷能够提供的最大上升爬坡速率和下降爬坡速率，Ns配电网中储能装置的总数，ND配电网中DR的总数。

3.如权利要求2所述的高光伏渗透配电网优化运行方法，其特征在于，所述主网能够提供给配电网的最大上升爬坡速率和下降爬坡速率由下式计算得到：

其中，为配电变压器的额定功率因数，R_upmax和R_downmax分别为电网公司限定的配电网能够给主网带来的上升爬坡速率和下降爬坡速率的上限；S_1max为配电变压器的额定容量，P₁^t是时段t主网注入配电网的有功功率。

4.如权利要求2所述的高光伏渗透配电网优化运行方法，其特征在于，所述储能装置能够提供的最大上升爬坡速率和下降爬坡速率由下式计算得到：

其中，和分别为储能装置充电和放电功率的上限，和分别为时段t储能的充电和放电功率，E^t为时段t储能装置的剩余电量，E和分别为储能装置剩余电量的下限和上限。

5.如权利要求2所述的高光伏渗透配电网优化运行方法，其特征在于，所述DR负荷能够提供的最大上升爬坡速率和下降爬坡速率由下式计算得到：

其中，为时段t第i个DR负荷的有功功率，和分别为时段t第i个DR负荷有功的可调最小值和最大值，P_DRisum为第i个DR负荷在全调度周期的总用电负荷。