[发明专利]一种基于电压调控的虚拟电厂分区构建模型及构建方法

说明书

本发明涉及一种基于电压调控的虚拟电厂分区构建模型及构建方法，模型包括上层模型和下层模型，所述下层模型在以最小化调用成本为目标的基础上调用分区内节点VPP_m的调节容量，基于对各节点VPP_m容量的优化配置构建分区VPP，并将各分区VPP的配置输送至所述上层模型，所述上层模型以整体潮流不均衡最小为目标函数优化各线路潮流改变，并向所述下层模型反馈电力系统中整体潮流变化。模型或方法能够优化构建分区VPP，助力电力系统电压调整。

技术领域

本发明公开了一种基于电压调控的虚拟电厂分区构建模型及构建方法，属于电力系统调压技术领域。

背景技术

近年来，随着经济发展电力负荷特性恶化，负荷增速高于电量增速，加之分布式风电和光伏的发展，电网电源结构改变，配电网运行方式也随之发生变化，部分节点易出现电压越限问题。随着虚拟电厂(VPP)技术的发展，用户侧分布式风电和光伏以及可调负荷资源通过聚合构建虚拟电厂参与电网运行，由于分布式风电和光伏本身配置有无功设备，存在无功出力调节空间，可帮助调节部分节点电压，当节点有功负荷发生变化时同样会影响节点的电压，如何基于实际电网分区情况优化构建分区VPP来实现电压调整尚未得到很好的解决。

发明内容

本发明为了优化构建分区VPP实现电压调整，提供了一种基于电压调控的虚拟电厂分区构建模型及构建方法，该模型或方法能够优化构建分区VPP，助力电力系统电压调整。

本发明所采取的技术方案为：一种基于电压调控的虚拟电厂分区构建模型，包括上层模型和下层模型，所述下层模型在以最小化调用成本为目标的基础上调用分区内节点VPP_m的调节容量，基于对各节点VPP_m容量的优化配置构建分区VPP，并将各分区VPP的配置输送至所述上层模型，所述上层模型在下层模型各分区VPP构建的基础上以整体潮流不均衡最小为目标函数优化各线路潮流改变，并向所述下层模型反馈电力系统中整体潮流变化。

进一步的，所述下层模型的构建方法为：

S01根据网络实时量测的有功、无功、电压、相角等数据和电阻、电抗等系统拓扑结构参数通过潮流计算得到各分区雅克比矩阵；

S02根据各分区雅克比矩阵获得各分区电压灵敏度矩阵；

S03构建VPP_m，以各个节点的有功和无功可调资源构建节点虚拟电厂，即VPPm，并根据VPP_m出力范围确定各节点电压改变量；

S04根据各节点电压改变量获得调压后各节点的节点电压，且调压后的各节点电压需满足节点电压要求；

S05以区域内各节点VPP_m的总调用成本最小为目标函数以所述节点电压要求与各节点虚拟电厂VPP_m的有功和无功调节容量为约束条件构建分区VPP。

进一步的，所述上层模型以潮流熵为指标衡量系统中线路潮流分布的均衡度，通过所述潮流熵得到潮流不均衡严重度函数定量衡量系统中线路潮流分布的均衡度。

进一步的，步骤S01中雅克比矩阵具体为

式中，P为各节点注入的有功功率，Q为各节点注入的无功功率，V为各节点的电压幅值，δ为各节点的相角。

进一步的，步骤S02中电压灵敏度矩阵为雅克比矩阵的逆矩阵，所述电压灵

敏度矩阵为

式中，P为各节点注入的有功功率，Q为各节点注入的无功功率，V为各节点的电压幅值，δ为各节点的相角。

进一步的，步骤S03中节点电压改变量范围为