[发明专利]一种柔性互联配电系统电压优化方法在审

专利信息
申请号: 202110544065.2 申请日: 2021-05-19
公开(公告)号: CN113178868A 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 葛乐;万文文;崔莉;杨志超 申请(专利权)人: 南京工程学院
主分类号: H02J3/00 分类号: H02J3/00;H02J3/36;H02J3/48;H02J3/50;G06Q10/04;G06Q50/06
代理公司: 南京智造力知识产权代理有限公司 32382 代理人: 张明明
地址: 211167 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 柔性 配电 系统 电压 优化 方法
【说明书】:

发明提供了一种柔性互联配电系统电压优化方法,基于分布鲁棒机会约束建立电压优化模型,其中对于随机变量通过Wasserstein距离构造不确定概率集合;而对于模型中的目标函数和约束条件,本发明以最小网络损耗和最小电压偏差为目标设定目标函数,并同时设定功率平衡约束、变电站出口功率约束、CB和OLTC运行约束以及柔性互联装置运行约束作为硬约束条件,而将节点电压和支路功率设定为模型的机会约束条件;由此构建出电压优化模型。由于所建模型难以直接求解,因此本发明通过混合整数随机二阶锥规划算法进行求解。本发明优化模型及其求解方法,能够有效应对源荷不确定性,从而保障配电系统的运行安全。

技术领域

本发明属于电力调度技术领域,具体涉及一种计及源荷不确定性的柔性互联配电系统中,日前、日内两阶段电压优化方法。

背景技术

分布式电源(DG)的出力以及用电设备的负荷需求均具有很强的不确定性,即源荷双重不确定性,容易造成配电网电压越限问题。传统配电网通过设置OLTC(有载调压变压器)和CB(电容器组)抑制电压波动,但是OLTC和CB都属于无功调节,响应速度较慢,同时还受其离散特性的限制,难以高精度、高频率地应对电压波动问题。为此,通过柔性互联装置将配电网中多条馈线互联,以实现配电网柔性闭环运行的柔性互联技术被提出,柔性互联装置可以通过有功无功四象限调节,实现电压的连续快速控制;然而长时间地使用柔性互联装置持续高强度调控电压的成本过高。因此需要进一步研究如何将柔性互联装置与OLTC、CB这类无功补偿设备相结合,通过给出两者之间的协同调度方案,以解决长时间尺度下源荷强不确定性引起的柔性互联配电系统电压调控优化问题。

针对上述柔性互联配电系统的电压优化问题,现有技术中已有两种解决思路。其中一种是基于确定性调度模型,其能够有效减小源荷不确定性对系统运行的影响;但是随着当今配电网中DG和负荷规模的增加,导致源荷不确定性增强,因此这种基于确定性的调度模型越来越难以应付。而另一种思路则是基于不确定性的调度模型,而现有不确定性调度模型又包括鲁棒优化模型和机会约束规划模型两种;其中鲁棒优化模型追求的是在最坏情况下目标函数的最优解,从而使所求的解或决策满足所有约束条件,但也因此特性,通过鲁棒优化模型得到的调控策略一般过于保守,从而给生产生活用电增大限制,不利于经济发展;而机会约束规划模型则是假定随机变量服从某一确切的概率分布,从而在优化过程中先计算所作决策满足约束条件的概率,只要概率不低于规定的置信水平,就允许所做决策突破约束条件;然而在实际配电系统中,对于大量的复杂场景,很难获得不确定变量确切的概率分布函数,因此给机会约束规划模型的实际应用造成困难。

发明内容

针对现有技术中存在的不足,本发明提供了一种柔性互联配电系统电压优化方法,聚焦于如何通过建立或找到一种合适的不确定性调度模型,以实现柔性互联配电系统在多时间尺度下的电压优化,从而应对源荷双重不确定性,保障配电网的运行安全。

本发明通过以下技术手段实现上述技术目的。

一种柔性互联配电系统电压优化方法,包括如下步骤:

步骤1,基于Wasserstein距离建立源荷预测误差的不确定概率集合;

步骤2,基于分布鲁棒机会约束建立柔性互联配电系统的电压优化模型,其中以最小网络损耗和最小电压偏差作为目标,从而设定目标函数;将节点电压和支路功率设定为机会约束;

通过上述建立的电压优化模型对柔性互联配电系统进行电压优化决策,其中模型的输入为源荷出力值,源荷出力值包括源荷预测值和源荷预测误差,模型输出则为各电压调控设备的动作决策方案。

进一步地,所述电压优化模型分别在日前和日内两阶段对柔性互联配电系统进行优化,其中日前优化输出的是CB和OLTC的动作档位,而日内优化输出的柔性互联装置的出力值。

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