【技术实现步骤摘要】
一种多虚拟电厂联合优化调度方法
本专利技术涉及电力系统电源调度
,特别是一种多虚拟电厂联合优化调度方法。
技术介绍
随着大规模间歇性分布式电源(distributedgenerator,DG)的接入,电力系统面临着巨大的挑战,虚拟电厂(virtualpowerplant,VPP)作为一种新型的运行模式,能够有效地整合大量分布式发电资源,具有广阔的应用前景。随着电力市场的发展,未来在一个配电网区域内可能会出现多个临近的VPP,其间若通过联络线相互连接成为多虚拟电厂联合系统,则将具备更大的潜在效益。VPP分为商业型VPP(commercialvirtualpowerplant,CVPP)和技术型VPP(technicalvirtualpowerplant,TVPP)两类。其中,CVPP主要从商业收益角度考虑,忽略网架约束对VPP调度策略的影响;而TVPP为配电系统运营机构(DSO)提供潮流控制,保障系统安全可靠地运行。事实上,VPP经济调度的最优解很有可能违反电网的潮流约束,给线路带来过负荷、节点电压越界等问题,对电网的安全运行造成危害。当考虑具体网架后,就可以通过操作线路分段开关和联络开关,来抑制VPP内部网络出现负荷不均衡、网损较大等现象,即对其进行优化重构。重构是提高系统安全性和经济性的重要手段之一。以上优化问题的决策变量包含VPP内部各线路潮流状态、各可控开关状态、各发电机组启停状态等大量离散变量和连续变量,计算复杂度大,是一个典型的非凸非线性问题,目前未有成熟的求解器能够很好地处理该类问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术 ...
【技术保护点】
1.一种多虚拟电厂联合优化调度方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、考虑VPP内部网络潮流约束,建立线路可控开关动态重构模型;步骤2、考虑VPP中常规机组、储能、燃气轮机运行约束,建立技术型VPP优化调度的非线性模型;步骤3、通过变量替换,将步骤2中的非线性模型转化为基于二阶锥规划的VPP优化调度模型;步骤4、考虑多VPP之间进行合作,通过联络线进行电量传输,建立多VPP联合调度模型,以此优化出合同直购电量,并且引入合作满意度概念,以双方合作满意度最大为目标优化直购电价。
【技术特征摘要】
1.一种多虚拟电厂联合优化调度方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、考虑VPP内部网络潮流约束,建立线路可控开关动态重构模型;步骤2、考虑VPP中常规机组、储能、燃气轮机运行约束,建立技术型VPP优化调度的非线性模型;步骤3、通过变量替换,将步骤2中的非线性模型转化为基于二阶锥规划的VPP优化调度模型;步骤4、考虑多VPP之间进行合作,通过联络线进行电量传输,建立多VPP联合调度模型,以此优化出合同直购电量,并且引入合作满意度概念,以双方合作满意度最大为目标优化直购电价。2.根据权利要求1所述的一种多虚拟电厂联合优化调度方法,其特征在于,所述步骤1包括以下步骤:1.1、技术型VPP的辐射状支路潮流形式;技术型VPP支路潮流形式如下:式中:PIi,t为t时刻第i个节点的注入有功功率;QIi,t为t时刻第i个节点的注入无功功率;gij为第i个节点至第j个节点间支路的电导;bij为第i个节点至第j个节点间支路的电纳;N(i)表示所有与第i个节点相连的节点集合;Vi,t为t时刻第i个节点的电压幅值;Vj,t为t时刻第j个节点的电压幅值;PDGi,t为t时刻第i个节点接入的分布式电源的有功出力;PDi,t为t时刻第i个节点所接负荷的有功功率值;QDGi,t为t时刻第i个节点接入的分布式电源的无功出力;QDi,t为t时刻第i个节点所接负荷的无功功率值;θij,t为第i个节点至第j个节点间支路的相角差;此外,技术型VPP还要考虑整个网络的网损情况,通过节点注入功率之和表示:式中:PLoss,t为t时刻总网损;n为虚拟电厂内部总节点数;1.2、可控开关动态重构建模;引入支路连通变量αl,t来表述线路的开关状态:式中:αl,t为t时刻第l条支路的连通变量,αl,t=0表示t时刻第l条支路断开,αl,t=1表示t时刻第l条支路闭合;m为VPP内总支路数;除了变电站根节点以外的每个节点均有且只有一个母节点;对每条支路都引入两个布尔变量βij和βji,其状态由支路连通变量αl,t决定,约束形式如下:βij,t∈{0,1}(5)βij,t+βji,t=αl,t(6)βkj,t=0j∈N(k)(8)0≤αl,t≤1(9)式中:βij,t为t时刻第i个节点至第j个节点间支路的二维布尔变量,如果βij,t=0,则表示t时刻第j个节点不是第i个节点的母节点;如果βij,t=1,则表示t时刻第j个节点是第i个节点的母节点;βji,t为t时刻第j个节点至第i个节点间支路的二维布尔变量,k为变电站根节点,βkj,t为t时刻变电站根节点k至第j个节点间支路的二维布尔变量,N(k)表示所有与变电站节点相连的节点集合;式(7)表示变电站根节点没有所属母节点,即表示变电站根节点为辐射状结构的起点;此外,考虑到开关设备的寿命,设定开关操作次数限制,即在所研究的时段内满足式(10)所描述的系统中所有可控开关的总操作次数限制;其中,nsA为开关最大操作次数;设虚拟变量Sl,t=max{al,t-al,t-1,al,t-1-al,t},则将式(10)等效为以下不含绝对值的形式:3.根据权利要求2所述的一种多虚拟电厂联合优化调度方法,其特征在于,所述步骤2包括以下步骤:(1)VPP运行约束条件1)电压幅值约束Vimin≤Vi,t≤Vimax(12)式中,Vimin和Vimax分别为t时刻第i个节点的电压允许最小值和最大值;2)线路最大载流能力约束Dij=gijbshij/2(13)其中,bshij为第j个节点至第i个节点间支路的对地电导;第l条支路电流;Ilmax为第l条支路最大载流量;3)常规机组出力约束引入二维布尔变量Xconvg,t表示t时刻常规机组启停状态,Xconvg,t=1表示机组g在t时刻工作,Xconvg,t=0表示机组g在t时刻关闭;常规机组约束条件如下:式中:Pmax、Qmax分别为常规机组输出额定有功功率和额定无功功率;Pmin、Qmin分别为常规机组最小输出有功功率和无功功率;Pg,t、Qg,t分别为常规机组g在t时刻有功出力和无功出力,为决策变量;4)蓄电池电量及充放电约束(1-CDOD)·Wx.max≤Wx,t≤Wx.max(16)Pescx,t≤Pbcmax(17)Pesdx,t≤Pbdmax(18)式中:Wx,t、Pescx,t、Pesdx,t分别为t时段蓄电池x的储电量和充、放电量,为决策变量;Wx,max为蓄电池的额...
【专利技术属性】
技术研发人员:卫志农,陈妤,孙国强,臧海祥,周亦洲,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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