[发明专利]一种基于光储充电塔接入的配电网静态优化方法

摘要

本发明涉及一种基于光储充电塔接入的配电网静态优化方法，包括以下步骤：步骤一、根据光伏系统的历史数据，预测光伏系统发电的出力大小；步骤二、预设储能系统的容量，并确定储能系统的运行方式为削峰填谷；步骤三、根据电动汽车历史负荷数据，建立电动汽车的充电负荷模型；步骤四、根据光储充电塔的模型和配电网重构的数学模型，建立考虑光储充电塔接入的配电网重构模型；步骤五、采用二阶锥规划方法，对考虑光储充电塔接入的配电网重构模型进行转化，得到光储充电塔接入下的配电网二阶锥重构模型，并采用GAMS进行求解。本发明可以使配电网日常运行中有功损耗最小并减小配电网运行成本。

主权项

1.一种基于光储充电塔接入的配电网静态优化方法，所述光储充电塔由储能系统、光伏系统和电动汽车充电桩三部分组成，所述光伏系统和储能系统安装在电动汽车充电塔塔顶上，所述光伏系统的发电量进入储能系统，所述电动汽车充电塔由储能系统和网电联合供电，所述光伏系统的并网方式为自发自用余量上网；所述优化方法包括以下步骤：步骤一、根据光伏系统的历史数据，预测光伏系统发电的出力大小；步骤二、预设储能系统的容量，并确定储能系统的运行方式为在峰电时期储能投入运行；步骤三、根据电动汽车历史负荷数据，建立电动汽车的充电负荷模型；步骤四、根据光伏系统发电的出力大小、储能系统的容量及运行方式、电动汽车的充电负荷模型，建立光储充电塔接入的配电网重构模型，其中，该配电网重构模型的目标函数为：式中，i为配电网节点号，共有n个节点；PIi为节点i的有功注入功率，式中，N(i)为与节点i相连的节点集合；αij为支路ij的开关变量；θij为节点i和j的电压相角差；gij为支路ij的电导；bij为支路ij的电纳；Vi为节点i的电压幅值；PDGi为节点i的分布式可再生能源的有功功率大小；PDi为节点i负荷有功功率大小；每个节点的无功注入功率可以由以下表达式算出：式中，QIi为节点i的节点无功注入功率，QDGi为节点i的分布式可再生能源的无功功率大小；QDi为节点i负荷无功功率大小；对配电网的网络拓扑进行约束，使其保持辐射状结构，具体约束如下：βij+βji＝αijβkj＝0,j∈N(k)βij∈{0,1}0≤αl≤1式中，βij为每条支路的二进制变量，如果βij＝0，则表示节点j不是节点i的父节点；如果βij＝1，则表示节点j是节点i的父节点；αl为支路连通变量，αl＝0表示支路l的开关断开，αl＝1表示支路l的开关闭合；N(i)表示所有与节点i相连的节点集合，N(k)表示与节点k相连的节点集合；m为配电网中支路总数，v表示配电网同时连通的支路数量，为常数；步骤五、采用二阶锥规划方法，对考虑光储充电塔接入的配电网重构模型进行转化，首先定义如下几个新变量：Rij＝ViVjcos(θi‑θj)Tij＝ViVjsin(θi‑θj)由此，节点i的有功注入功率PIi和无功注入功率QIi可表示为：并且，由新定义的变量可以得到一个含二次项的等式约束：将该二次等式约束进行松弛，转变为不等式约束：采用GAMS平台中的CPLEX求解器对模型进行求解，得到配电网静态优化结果。