[发明专利]一种虚拟电厂拓扑优化方法及装置

说明书

本申请公开了一种虚拟电厂拓扑优化方法及装置，包括：合上虚拟电厂中的所有联络开关；计算虚拟电厂中各回路的最优匹配回路流；由最优匹配回路流计算各回路上电流最小的支路的残留电流；若第k个回路中出现残留电流小于最优匹配回路流，则打开第k个回路上补偿电流后残留电流最小的联络开关，直到遍历完所有回路，从而确定虚拟电厂中所有联络开关的闭合状态。本申请能够在虚拟电厂内部潮流变化的情况下，通过开关调整，使虚拟电厂获得网损最小，从而提高虚拟电厂运行的经济性。

技术领域

本申请涉及虚拟电厂技术领域，尤其涉及一种虚拟电厂拓扑优化方法及装置。

背景技术

现代城市配电网发展迅速，网络结构趋于复杂化。随着城市用电负荷的不断升高，配电网负荷的昼夜峰谷差不断加大。依靠传统的发电侧功率调节难以满足配电网的经济运行要求。随着虚拟电厂概念的应用，虚拟电厂内部的发电机、负荷、充电桩、储能等设备被更多的调用，以满足大电网的能量需求、调频需求以及备用需求。与此同时，虚拟电厂由于内部潮流频繁发生变化，导致原先的网络结构不能总是满足经济性的要求，需要在不同的发电负荷工况下，对网络拓扑进行实时调整，对虚拟电厂内部降低网损有着重要的意义。

发明内容

本申请实施例提供了一种虚拟电厂拓扑优化方法及装置，使得在虚拟电厂内部潮流变化的情况下，通过开关调整，使虚拟电厂获得网损最小，从而提高虚拟电厂运行的经济性。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种虚拟电厂拓扑优化方法，所述方法包括：

合上虚拟电厂中的所有联络开关；

计算所述虚拟电厂中各回路的最优匹配回路流；

由所述最优匹配回路流计算各回路上电流最小的支路的残留电流；

若第k个回路中出现所述残留电流小于所述最优匹配回路流，则打开第k个回路上补偿电流后残留电流最小的联络开关，直到遍历完所有回路，从而确定虚拟电厂中所有联络开关的闭合状态。

可选的，所述计算所述虚拟电厂中各回路的最优匹配回路流，包括：

所述最优匹配回路流的计算公式为：

式中，m为回路数，b为支路数，为支路i的电阻，为支路i初始电流，是回路-支路关联矩阵，为回路电流的扰动量；

将所述最优匹配回路流的计算公式改写成矩阵形式为：

对求偏微分，可得：

因此，最优匹配回路流如下式：

为所述最优匹配回路流。

可选的，由所述最优匹配回路流计算各回路上电流最小的支路的残留电流，包括：

由所述最优匹配回路流计算出回路中各支路的残留电流：

若回路k上电流最小的支路的残留电流为；

其中，支路i在回路k中，为回路k的残留电流。

可选的，所述若第k个回路中出现所述残留电流小于所述最优匹配回路流，则打开第k个回路上补偿电流后残留电流最小的联络开关，直到遍历完所有回路，从而确定虚拟电厂中所有联络开关的闭合状态，包括：

依次遍历m个回路，若第k个回路中满足所述残留电流小于所述最优匹配回路流，则打开补偿电流后残留电流最小的开关；

若不满足所述残留电流小于所述最优匹配回路流，则继续遍历下一个回路，直到遍历完所有回路，从而确定虚拟电厂中所有联络开关的闭合状态。

本申请第二方面提供一种虚拟电厂拓扑优化装置，所述装置包括：

开关控制单元，用于合上虚拟电厂中的所有联络开关；

第一计算单元，用于计算所述虚拟电厂中各回路的最优匹配回路流；

第二计算单元，用于由所述最优匹配回路流计算各回路上电流最小的支路的残留电流；