[发明专利]一种主动配电网在线优化系统

说明书

本发明公开了一种主动配电网在线优化系统，包括能量管理系统和配电管理系统；所述配电管理系统用于负责配电网的计算和协调，以减少配电网的运行和经济成本以及提高能量管理系统对配电网首端的有功功率增量的满意度；所述配电管理系统还用于根据配电网首端的有功功率增量的当前满意度函数，计算得到当前联络线功率信息的最优解，获得当前的最优联络线功率信息；与现有单向无反馈地调配配网分布式能源来提供调频服务的方法不同，本发明在控制分布式能源输出功率的同时，将能量管理系统的调频满意度作为反馈项，通过这种在优化过程中考虑相应的控制性能的方式，可以在降低配电管理系统的运行和经济成本的同时，达到更好的调频效果。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种主动配电网在线优化系统。

背景技术

在电力系统向低碳、可持续发展方向迈进的背景下，未来的配电网预计将承载大量的可调度分布式能源。如果适当协调配电网中的这些资源，那么例如光伏系统、风力涡轮机和小型柴油发电机等可以在辅助服务中为输电网提供新的角色机会和额外的灵活性，包括频率调节。因此，对配电网中分布式能源进行主动协调，控制分布式能源输出，对提升配电网的运行可靠性及对输电网的辅助服务能力具有重要意义。

近年来，国内外学者在分布式能源参与辅助服务方面开展了许多研究工作。

①分布式能源通过虚拟电厂或聚合商参与市场：例如将风电和蓄电池的组合、报废的电动汽车锂电池、柔性负荷和其他类型的分布式能源通过虚拟电厂或者聚合商的形式参与日前或日内市场来提供频率调节。

②分布式能源作为独立资源参与系统调频控制：光伏系统、可中断负荷以及智能可延迟负荷等也可以通过不同的控制方法，如双层控制方法、分层控制框架等，响应系统调频指令来提供调频服务。

③由于上述①②方法不管是将分布式能源进行聚合还是作为独立资源参与辅助调节，都没有考虑配电网的网络结构以及分布式能源所在位置的影响。但实际上，分布式能源在地理上是自然分散的，它们连接在配电网的不同节点上，其在不同位置的功率输出对配电网节点电压和运行成本目标都有较大的影响。为考虑分布式能源在配网中的位置问题以反映分布式能源的差异性，有研究从配电网的角度出发，提前获取输电系统的调节指令，并基于最优潮流的优化方法来计算分布式能源输出功率的最优设定值，以提供辅助服务。

目前关于配电网分布式能源参与输电系统频率调节的研究方法，要么重点关注输电系统的频率调节，而忽视分布式能源对配电网的电压及成本目标的影响；要么重点关注配电网内部分布式能源的优化，而忽视调节功率变化对输电系统频率性能的影响。而实际上，分布式能源连接在配电网的节点上，对其参与输电系统辅助服务应该同时考虑对于配电网的电压、成本的影响和对输电系统频率性能的影响。而上述目前的研究方法由于没有引入有效的反馈机制，只能单向地决定分布式能源如何提供(通过控制策略)或提供多少(通过市场或协调策略)调节资源，而无法在求解配电网优化问题的同时考虑输电系统的控制性能。这也是现有研究一般只关注其中一方面的原因之一。目前文献中尚未见有效的方法来解决同时考虑配电系统优化与输电系统控制的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种主动配电网在线优化系统，以在优化分布式能源出力以提供辅助服务时同时考虑配电系统的电压水平、成本目标和输电系统的调频满意度。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种主动配电网在线优化系统，包括能量管理系统和配电管理系统；

所述配电管理系统用于负责配电网的计算和协调，以减少配电网的运行和经济成本以及提高能量管理系统对配电网首端的有功功率增量的满意度；所述配电管理系统还用于根据配电网首端的有功功率增量的当前满意度函数，计算得到当前联络线功率信息的最优解，获得当前的最优联络线功率信息；所述联络线功率信息是指连接在输电网和配电网之间的联络线功率，联络线功率的方向是双向的