[发明专利]面向负荷曲线调节的有源配电网模拟优化运行方法

说明书

一种面向负荷曲线调节的有源配电网模拟优化运行方法。其包括获取基础数据、设置收敛条件、构建上层优化模型并求解、构建下层第一、二阶段优化模型并求解、得到虚拟电厂的收益、虚拟电厂中各资源的调度方案以及最终优化后的负荷曲线等步骤。本发明效果：在传统负荷曲线预测结果的基础上，考虑了配电系统调度中心在系统运行过程中可能采取的主动管理策略与管理手段，充分挖掘配电网中各类主动资源的调度潜力，以虚拟电厂作为调节的主体，模拟主动管理策略下虚拟电厂对负荷曲线的调节效果，对负荷曲线进行进一步的优化，得到了更加贴合未来电网运行实际的负荷需求曲线，从而为后续精确指导配电网规划建设与运行调度提供支撑。

技术领域

本发明属于电力配电技术领域，特别是涉及一种面向负荷曲线调节的有源配电网模拟优化运行方法。

背景技术

经济的快速发展使得社会用电需求与日俱增，但也导致电网出现尖峰负荷以及峰谷差过大问题，为配电网的安全稳定运行带来挑战，因此在配电网实际运行过程中会采取相应的优化目标以实现负荷曲线的调节，由此来维持电网的安全经济运行。在电源侧方面，通过分布式发电装置与储能装置的联合优化调度来平滑负荷曲线得到越来越多专家与学者的注意；在用户侧方面，则大多集中于对电动汽车等新型负荷的管理以及需求侧响应技术的利用方面，柔性负荷是一种重要的需求侧资源，因此通过对柔性负荷进行主动管理实现削峰填谷以及负荷曲线的平滑已经成为调节负荷曲线的一种重要手段。

然而对于分布式电源来说，其容量小、分布广泛且具有间断性和随机性的特点，难以进行有效管理，同时对于中小用户来说，其负荷分散，参与市场的不确定性很高，难以使其参与到电力系统的调度与电力市场的交易中。虚拟电厂(VPP)的提出能够妥善解决分布式电源或相关用户难以管理的问题，目前已有大量有关虚拟电厂参与配电系统调度从而支撑配电网运行的研究。但上述研究大多集中于虚拟电厂参与配电网运行调度方向，从负荷曲线预测角度展开的关于虚拟电厂对负荷曲线的调节作用的研究还不多见。因此，为了量化虚拟电厂参与下对负荷曲线的调节效果，进而指导配电网的规划与运行，需要研发一种面向负荷曲线调节的有源配电网模拟优化运行方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种面向负荷曲线调节的有源配电网模拟优化运行方法。

为了达到上述目的，本发明提供的面向负荷曲线调节的有源配电网模拟优化运行方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)获取配电网中虚拟电厂的数量、日负荷曲线、分布式电源的数量、分布式电源的装机容量、分布式电源各时刻的额定出力、储能装置容量、储能装置最大充放电功率、储能装置荷电状态的最大值和最小值、可转移负荷的容量和可削减负荷的容量、分时电价数据、可转移负荷和可削减负荷的补偿力度在内的基础数据；

步骤2)设置上下两层模型之间迭代的收敛条件；

步骤3)根据步骤1)中获取的基础数据，聚合分布式电源、储能装置、可转移负荷和可削减负荷在内的柔性负荷作为虚拟电厂，以配电系统负荷峰谷差最小以及上层虚拟电厂的计划出力和下层虚拟电厂的实际出力偏差最小作为目标函数，以配电系统功率平衡、虚拟电厂整体出力作为约束条件，构建虚拟电厂参与主动管理的配电网运行模拟上层优化模型；

步骤4)采用CPLEX求解器对步骤3)构建的上层优化模型进行求解，获得虚拟电厂的计划出力；

步骤5)以上下两层虚拟电厂出力偏差值最小作为下层第一阶段优化模型的目标函数，以VPP系统供需平衡约束、分布式电源出力约束、储能装置出力约束和柔性负荷约束作为下层第一阶段优化模型的约束条件，以虚拟电厂的收益最大作为下层第二阶段优化模型的目标函数，以虚拟电厂出力约束、分布式电源出力约束、储能装置出力约束和柔性负荷约束作为下层第二阶段优化模型的约束条件，构建虚拟电厂参与主动管理的配电网运行模拟的下层第一、二阶段优化模型；