[发明专利]一种考虑越限风险的配电网优化方法

说明书

本公开属于配电网优化运行技术领域，公开一种考虑越限风险的配电网优化方法，包括以下步骤：针对于配电网网络下，建立独立标准正态分布变量ξ与节点电压越限风险之间的映射关系；将节点电压越限风险的概率密度函数表达为以ξ为自变量的Hermite混沌多项式；选择采样点，依据样本点的模型，基于采样点电压值，利用电压安全风险，获取Hermite混沌多项式的待定系数，得到输出响应的概率分布；利用输出响应的概率分布进行建立风险感知体系；以柔性换流站的有功功率和无功功率、分布式光伏无功和静止无功补偿器为调控对象，基于风险感知体系，使得配电网电压越限风险最小；可有效避免电压越限。

技术领域

本发明涉及一种考虑越限风险的配电网优化方法,属于配电网优化运行技术领域。

背景技术

配电网优化运行是指通过对配电网网络、分布式电源、无功补偿设备和柔性负荷等调控对象进行协调控制和主动管理。针对配电网优化运行，目前主要以经济性和安全性为优化目标，以配电网确定性运行信息为基础，通过智能算法或者传统优化算法进行求解，实现降低网损、减小电压偏差、减小三相不平衡和减小用电成本等效果。

分布式光伏、储能系统等直流电源必须通过交直流逆变器并入交流配电网，逆变器的运行损耗直接增大了交流配电网系统整体损耗，由于该缺点的存在，电能损耗低、电能质量高、控制方式灵活的直流配电网被提出。然而，交流配电网因其自身独有优势仍将是配电网主要形式，直流配电网可作为补充接入交流配电网，交直流混合配电网必将成为一种新的发展趋势。

目前分布式光伏是交直流配电网分布式电源的主要代表形式，面对大量井喷式、中小容量、分散化的分布式光伏接入，配电网的控制运行面临着各类更加复杂的电压安全问题，但目前的优化运行方案一般只考虑电压不越限等刚性约束，没有充分考虑分布式光伏和负荷的短期不确定性引起的电压越限风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种考虑越限风险的配电网优化方法，所要解决的问题是建立电压越限风险感知体系评估分布式光伏和负荷不确定性带来的电压越限风险，并通过优化运行有效降低电压越限风险，保证配电网的电压安全。

本发明提出的交直流配电网运行优化方法，主要包括以下步骤：

(1)确定优化调度控制对象：

交直流配电网系统拓扑一般主要包括三个部分：交流配电网、直流配电网和柔性换流站，柔性换流站通常为电压源型换流器(VSC)。

交直流配电网中可控单元分为连续控制型和离散控制型两种，连续控制型一般包括储能系统(ESS)、光伏(PV)、静止无功补偿器(SVC)和VSC，离散控制型一般包括电容器组(CB)和有载调压变压器分接头(OLTC)。

其中，VSC作为交流配电网与直流配电网的能量转换接口，可以同时控制有功功率、无功功率、交流电压、直流电压等变量中的2个状态量。根据其控制状态量的不同，可以分类为V_dc-Q控制，V_dc-V_ac控制、P-Q控制和V_ac-P等。对于图1所示交直流混合配电网，VSC一般采用主从控制方式，即主站采用V_dc-Q控制模式，用于控制直流配电网端口电压，从站采用P-Q控制模式，可以主动控制其传输有功功率和输出无功功率。主从控制模式下，通过控制从站传输有功功率、输出无功功率和主站输出无功功率一方面可以改变交直流配电网线路潮流，另一方面可以进行对交流配电网进行无功功率补偿，进而实现调压降损。

(2)建立电压风险感知体系：

电力系统不确定分析方法主要有以蒙特卡洛法为代表的模拟法、以点估计法为代表的解析法等，蒙特卡罗法需要进行大量确定性潮流计算，其计算精度高但计算效率较低，点估计法计算速度快但计算精度难以保证，且上述两种方法需要借助各种级数才能得到随机变量的概率密度函数。随机响应面法是一种不依赖级数，且能够兼顾计算效率和计算精度和随机性分析方法，因此本发明选择随机响应面法进行电压风险感知。