[发明专利]一种考虑多时间尺度的交直流混合配电网优化运行方法

说明书

一种考虑多时间尺度的交直流混合配电网优化运行方法，包括以下步骤：步骤1、在日前优化阶段，建立交直流混合配电网的ESS‑VSC日前优化模型的目标函数及约束条件，求解得到网络潮流及储能、VSC运行功率的优化结果；步骤2、判断在日前优化阶段的调控下是否发生故障，即是否发生电压越限，当交直流混合配电网发生故障时，加入FDS，并对FDS的约束条件进行锥优化后，形成新的锥优化模型，并求解得到新的网络潮流及FDS和VSC运行功率，进而通过VSC和FDS共同对系统进行实时快速控制。本发明实现对交直流配电系统的日前‑实时的多时间尺度运行优化控制，使其能够灵活应对突发状况。

技术领域

本发明属于配电网优化运行技术领域，涉及交直流混合配电网优化运行方法，尤其是一种考虑多时间尺度的交直流混合配电网优化运行方法。

背景技术

目前，分布式电源的发展及电动汽车的接入，促进了直流配电网的发展，但传统的交流配电网由于设施较为完善、投资成本较低等诸多优势仍为主要形式，因此未来交直流混合配电网的发展是主要趋势，交直流混合配电网运行优化技术研究是当前研究热点之一。

传统的电压控制和运行优化设备有电容器、有载调压分接头、联络开关等，但这些在进行控制时都是离散的，并不能进行实时快速控制，调节次数也有限制且损耗较大，对电力系统冲击也较大。随着电力电子技术的发展和电力电子设备的成熟应用，电力电子装置的灵活调节特点为配电系统电压调节提供了新的途径。在交直流混合配电系统中，电压源型换流器(Voltage Source Converter，VSC)既作为交流系统与直流系统之间的能量传输元件，又可以通过调节其内部电力电子元件对交流系统侧注入/吸收无功功率，从而参与配电系统电压调节、网损优化等运行控制；储能系统(Energy Storage System,ESS)在提高电能利用率，改善电能质量等方面作用也非常明显。此外，柔性多状态开关(flexibledistribution switch，FDS)作为一种全控型功率器件，相比于传统的联络开关和补偿电容，FDS响应迅速、可以实现功率的连续调节，同时也避免了传统开关在通断时对电路造成的冲击。

由于在配电网运行中，总会出现负荷突变及线路故障等情况，在对其进行优化时，要考虑一定的备用策略，使得在面对突发情况时配电网仍能工作在安全范围内。在以往对于交直流混合配电网的优化中大都在考虑在日前进行优化，对于突发情况应对的方法较少，而一次电力系统故障可能会造成严重的损失，因此如何提出一种考虑多时间尺度的交直流混合配电网优化运行方法，能够对交直流混合配电网进行实时快速控制，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

经检索，未发现与本发明相同或相近似的现有技术的公开文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种考虑多时间尺度的交直流混合配电网优化运行方法，既能进行日前优化运行，又能进行实时快速控制，进而使其灵活应对突发的电力系统故障。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种考虑多时间尺度的交直流混合配电网优化运行方法，包括以下步骤：

步骤1、在日前优化阶段，建立交直流混合配电网的ESS-VSC日前优化模型的目标函数及约束条件，求解得到网络潮流及储能、VSC运行功率的优化结果；

步骤2、判断在日前优化阶段的调控下是否发生故障，即是否发生电压越限，当交直流混合配电网发生故障时，加入FDS，并对FDS的约束条件进行锥优化后，形成新的锥优化模型，并求解得到新的网络潮流及FDS和VSC运行功率，进而通过VSC和FDS共同对系统进行实时快速控制。

而且，所述步骤1的具体步骤包括：

(1)在日前优化阶段，根据配电网、负荷、光伏、储能和VSC的参数数据，建立交直流混合配电网的ESS-VSC日前优化模型的目标函数及约束条件；

所述交直流混合配电网的ESS-VSC日前优化模型的目标函数为：