[发明专利]一种低压交直流混合配电网时空协调优化调度方法

说明书

本发明属于低压交直流混合配电的技术领域，公开了一种低压交直流混合配电网时空协调优化调度方法，通过建立以网损和三相不平衡度最小为目标的电压源换流器、储能协调优化调度模型，提出储能和电压源换流器的时空协调优化方法，一方面弥补了现有研究大多未考虑三相不平衡问题的空白，另一方面充分利用了储能的功率时间调度能力和电压源换流器的功率空间调度能力，能增强低压交直流混合配电网光伏消纳能力。

技术领域

本发明涉及低压交直流混合配电的技术领域，尤其涉及一种低压交直流混合配电网时空协调优化调度方法。

背景技术

近年来，大量分布式光伏接入低压配电网，其间歇性、随机性出力的特点给配电网的稳定运行带来了巨大挑战。一方面，光伏在低压配电网中单相或两相接入的情况相对较多，容易导致高电压和三相不平衡问题；另一方面，在高比例光伏接入的情况下，低压配电网的消纳能力有限，易在光伏出力高峰期出现功率倒送，增大网络损耗。因此，提升低压配电网的光伏消纳能力，改善高比例光伏并网导致的问题，具有重要意义。

一方面，随着电力电子技术的发展，电压源型换流器(Voltage SourceConverter,VSC)越来越多地被应用于配电网中；另一方面，随着储能成本的不断降低，越来越多的储能接入配电网。利用VSC可以打破传统配电网的辐射状限制，实现交直流互联。由于直流电网有容量大、损耗小等优势，可以利用直流配电网消纳分布式光伏的功率。储能可以在光伏大发的时段充电，在负荷较重的时段放电，具有削峰填谷、改善电能质量和提高电网可靠性的作用。VSC能实现功率在空间层面的转供，储能可以实现时间层面上的功率调度，交直流混合配电网和储能是低压配电网发展的必然趋势，也是促进光伏消纳的重要手段。然而，现有的研究大多数针对中压配电网，未考虑光伏接入低压配电网的三相不平衡问题；另一方面，现有方法大多采用VSC或储能单一手段进行光伏消纳，综合利用VSC功率空间调度能力和储能功率时间调度能力的研究也较少。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：现有技术高比例光伏接入的低压配电网光伏消纳困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种低压交直流混合配电网时空协调优化调度方法，包括：

基于配电网电压源换流器实现功率在空间上的调度；

基于配电网储能实现功率在时间上的调度；

结合电压源换流器和储能建立低压配电网时空协同优化模型,并对模型进行凸化求解，实现配电网光伏消纳。

作为本发明所述的低压交直流混合配电网时空协调优化调度方法的一种优选方案，其中：所述配电网包括两个电压源换流器；

位于线路首段的换流器用于稳定首端直流电压，位于线路中段的换流器用于连接直流线路与交流线路，完成两条线路之间有功功率的转移、调节交流侧无功功率，实现潮流的灵活控制。

作为本发明所述的低压交直流混合配电网时空协调优化调度方法的一种优选方案，其中：中段电压源换流器运行时的约束表示为：

其中，为电压源换流器在t时刻交流侧的有功功率，为t时刻直流侧的无功功率；

中段电压源换流器的有功功率、无功功率输出满足的电压源换流器容量约束表示为：

其中，S_VSC为电压源换流器容量；