[发明专利]一种基于静态安全域的配电网分布式协调方法

说明书

本发明提供一种基于静态安全域的配电网分布式协调方法，主要步骤包括：注入空间上静态电压安全域的定义、配电网优化模型的区域划分、上游区域和下游区域优化模型的确定和整个分布式方法的流程确定。由于基于静态安全域形成的约束条件变成了变量的线性组合不等式，且目标函数与约束条件中的变量是相同的，致使各区域的优化过程和最优条件的确定变得极其简单、整个优化过程所需迭代次数较少。

技术领域

本发明涉及能源管理技术领域，具体而言，尤其涉及一种多区域配电网分布式协调优化的方法。

背景技术

随着电力市场的放松管制，风力发电和光伏发电等大量分布式能源(distributedenergy source,DER)在配电网内的渗透率逐渐提高。一方面，DER可以通过调整无功功率注入等方式参与电压控制，丰富了系统的调整措施。另一方面，DER的并入后配电网内的功率变为双向流动，相比传统配电网，运行情况更加复杂。因此，为了保证配电网安全运行，需要充分计及高渗透率DER，制定合理的调度方法。

传统调度方法是集中式的^[1]。该方法在应用时需要集中收集全网数据，将整个优化问题集成为一个混合整数非线性规划问题。由于约束条件呈现非线性，数据维护难度和计算的负担很大。同时，该方法需要对所有DER和其它可控设备(如无功补偿设备、可控负荷等)统一进行调度，当可控节点众多时，存在操作困难、通信压力过大的问题,难以满足实时应用的要求。因此，一类常用的处理方法是基于分层分群协调架构^[2]对问题进行分布式处理，该方法首先进行将整个配电网分解为若干个子区域^[3]。之后在运行时，各区域计及自身约束条件进行优化并相互通信用以寻求全局最优。但当将该方法应有到含高渗透率DER的多区域配电网时，由于电力电子装置和储能装置日益增多，各区域内需要考虑的变量个数和种类仍然很多^[4]，区域内优化速度有待提高。同时，在处理多区域分布式优化方面，常见方法在收敛性上均有待提高^[5]，设计一种收敛性好的分布式方法是十分必要的。

[参考文献]

[1]F.Capitanescu,I.Bilibin,and E.R.Ramos.A comprehensive centralizedapproach for voltage constraints management in active distribution grid[J].IEEE Transactions on Power Systems,2014,29(2):933-942.

[2]余贻鑫，刘艳丽，秦超，孙冰.分层分群电网体系结构[J].电力系统保护与控制，2020，48(22)：1-8.

[3]Miguel F.Anjos,Andrea Lodi,and Mathieu Tanneau.A decentralizedframework for the optimal coordination of distributed energy resources[J].IEEE Transactions on Power Systems,2019,34(1):349-359.

[4]郭清元，吴杰康，莫超，徐宏海.基于混合整数二阶锥规划的新能源配电网电压无功协同优化模型[J].中国电机工程学报，2018，38(5)：1385-1396.

[5]Ye Guo,Lang Tong,Wenchuan Wu,Boming Zhang and HongbinSun.Coordinated multi-area economic dispatch via critical region projection[J].IEEE Transactions on Power Systems,2017,32(5):3736-3746.

发明内容