[发明专利]一种基于分布鲁棒的二阶锥最优潮流模型与求解方法

说明书

本发明公开了一种基于分布鲁棒的二阶锥最优潮流模型与求解方法，包括以下步骤：1)将潮流方程分解为线性部分及非线性部分，并通过辅助变量表达非线性部分，其中，松弛为二阶锥约束，以此构造二阶锥最优潮流模型，同时增加松弛上限约束，以限制松弛条件不成立时的误差；2)节点功率波动考虑新能源及负荷的预测偏差，将二阶锥最优潮流模型的非线性部分进行泰勒展开，并结合预测偏差推导二阶锥最优潮流模型中不确定量间的关系方程，同时给出各不确定量的表达式，并结合不确定量机会约束构造方法及方差区间估计结果，建立分布鲁棒最优潮流问题的二阶锥优化模型，该方法能够对应新能源及负荷的不确定性，有效控制无功及低压的最优潮流。

技术领域

本发明属于电力系统安全规划运行领域，涉及一种基于分布鲁棒的二阶锥最优潮流模型与求解方法。

背景技术

目前电网调度或电力市场出清基于直流潮流进行计算，不能有效调控无功功率及电压，其结果缺乏安全性，需要校验和调整。而在全球变暖、环境恶化及能源危机的时代背景下，新能源发电和负荷的不确定性，进一步增加了电网安全运行的难度。在美国，中西部电网运营商(Midwest Independent System Operator,MISO)经常会干预负荷，以满足电压和可靠性要求。

电力系统迫切需要能够处理不确定性，并有效控制无功及电压的最优潮流方法。考虑不确定性的稳定最优潮流解法是解决上述难题的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于分布鲁棒的二阶锥最优潮流模型与求解方法，该方法能够对应新能源及负荷的不确定性，有效控制无功及低压的最优潮流，保障电力系统的安全运行。

为达到上述目的，本发明所述的基于分布鲁棒的二阶锥最优潮流模型与求解方法包括以下步骤：

1)将潮流方程分解为线性部分及非线性部分，并通过辅助变量表达非线性部分，其中，松弛为二阶锥约束，以此构造二阶锥最优潮流模型，同时增加松弛上限约束，以限制松弛条件不成立时的误差；

2)节点功率波动考虑新能源及负荷的预测偏差，将二阶锥最优潮流模型的非线性部分进行泰勒展开，并结合预测偏差推导二阶锥最优潮流模型中不确定量间的关系方程，同时给出各不确定量的表达式，并结合不确定量机会约束构造方法及方差区间估计结果，建立分布鲁棒最优潮流问题的二阶锥优化模型。

步骤1)中将潮流方程分解为线性部分及非线性部分的具体操作为：将输电元件的潮流划分为无损耗潮流及阻抗损耗部分，其中，将无损耗潮流作为线性部分，将阻抗损耗部分作为非线性部分，且无损耗潮流及阻抗损耗部分分别如式(3)及式(4)所示：

其中，V_i及θ_i为节点i的电压幅值及相角；g_ij、b_ij为输电元件i-j的电导及电纳。

步骤1)中二阶锥约束的表达式为：

步骤1)中构造的二阶锥最优潮流模型为：