一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法技术方案

本发明专利技术公开一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法，首先基于分布式控制原理，建立电力系统功率平衡模型，然后设定各节点功率初值，并根据各节点约束条件，建立节点互联矩阵；接着利用节点互联矩阵和功率初值对各节点功率值进行更新，得到各节点功率稳定值；最后考虑线路传输损耗情况，对方法进行更新，得到满足约束条件同时计及线路传输损耗的新方法，并重新计算各节点功率值，给出算例分析，测试所提方法正确性。

【技术实现步骤摘要】
一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法
本专利技术涉及一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法，属于电力系统电力负荷调度领域。
技术介绍
分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的，由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。它具有高可靠性，开放性，灵活性，协调性且易于维护；与传统的集中式控制系统相比，分布式控制系统能改善控制的可靠性，不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制；当管理级别出现故障时，过程控制级仍具有独立控制能力，个别控制回路发生故障时也不致影响全局。与计算机多级控制系统相比，分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低，因而越来越得到广大学者认可，并代替集中式控制系统而被应用到越来越多的系统之中。微网中线路传输损耗不可避免，随着线路的加长，损耗会增加，微网中过多的损耗会给供需平衡带来很大影响，严重时会造成大范围停电，因此如何在考虑传输损耗时维持电量供需平衡是个很有挑战的课题。本专利技术提出的一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法，在满足线路传输损耗情况下，利用储能装置能电量进行调整，以保持电量供需平衡。
技术实现思路
专利技术目的：针对传统集中式控制系统的不足而提供一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法。技术方案：一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法，所述方法是在计算机中依次按以下步骤实现的：(1)、建立电力系统功率平衡模型。微网中每一个电机或者负荷都可以看成一个节点，各节点有功功率平衡方程可表示为：当除去储能装置时，微网中总功率值为：(2)、电机t的燃料成本函数可表示为：负荷节点i的消费函数可表示为：储能节点r的成本函数可表示为：由以上式子，可以得到目标函数为：(3)、考虑容量约束情况下，各节点功率更新方法为：A:初始值设定B:更新方程(4)、考虑线路传输损耗时，本专利技术中所有线路损耗功率值均有储能装置供给，所以有：Ploss,i＝liPB,i此时储能装置实际充电功率为：则更新方程重新推导为：附图说明图1为本专利技术实施例的方法流程图；图2为IEEE14节点系统图；图3为各节点成本增量图；图4为各节点功率图；图5为总功率图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法，包括：(1)、建立电力系统功率平衡模型。微网中每一个电机或者负荷都可以看成一个节点，各节点有功功率平衡方程可表示为：式中，PG,t表示电机t的发电功率，Sg表示微网中所含电机的集合；PL,i表示负荷节点i的功率，Sl表示负荷节点集；PB,r表示储能节点r的功率，Sb表示储能节点集，当除去储能装置时，微网中总功率值为：由于电网中电机所发电量与负荷所需电量在某一瞬间可能存在不相等，这就需要储能的充(放)电来满足这一供需平衡。如果PT＞0，说明电机所发电量大于用户所需电量，此时，多余电量储存在储能系统中；反之，储能系统需释放适当电量以满足PT＝0。(2)、电机t的燃料成本函数可表示为：式中，at，bt和ct为电机燃料成本系数，和分别表示电机功率下界和上界，电机的运行功率必须在此范围内。负荷节点i的消费函数可表示为：式中，ai，bi和ci为负荷功率系数，和分别表示节点i负荷的最小值和最大值。储能节点r的成本函数可表示为：式中，ar为储能功率系数，和分别表示储能节点r的储能最小值和最大值。由以上式子，可以得到目标函数为：(3)、考虑储能系统容量约束情况下，各储能节点更新方法为：A:初始值设定B:更新方程(4)、考虑线路传输损耗时，各节点线路传输损耗的功率均有相应储能节点供给，损耗率一般取值为3％-5％，所以有：Ploss,i＝liPB,i式中，li表示损耗率，此时储能装置实际充电功率为：进一步可以得到成本增量为：由此得到更新方法为：实例分析：本专利技术测试的实例为含分布式储能装置的IEEE14节点系统，其系统图如图2所示。利用本专利技术提出的方法，得到仿真结果如图3，图4和图5所示。图3给出各节点成本增量函数曲线，可以看出该曲线在第30次迭代时达到一致，其值收敛到6.3503，并保持恒定；图4给出各节点功率值，最后分别收敛到51.2522，34.6803，41.3357，-22.8582，-9.9891，32.8615，18.8689，-19.3307，-23.0370，-24.0697，-26.4240，-28.9313，-6.9191，-19.2490(kW)，总和为-1.8095(kW)，其值刚好等于图5中储能系统释放的功率。由此可验证本专利技术所提方法的有效性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法，其特征在于，首先基于分布式控制原理，建立电力系统功率平衡模型，然后设定各节点功率初值，并根据各节点约束条件，建立节点互联矩阵；接着利用节点互联矩阵和功率初值对各节点功率值进行更新，得到各节点功率稳定值；最后考虑线路传输损耗情况，对方法进行更新，得到满足约束条件同时计及线路传输损耗的新方法。

【技术特征摘要】
1.一种计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法，其特征在于，首先基于分布式控制原理，建立电力系统功率平衡模型，然后设定各节点功率初值，并根据各节点约束条件，建立节点互联矩阵；接着利用节点互联矩阵和功率初值对各节点功率值进行更新，得到各节点功率稳定值；最后考虑线路传输损耗情况，对方法进行更新，得到满足约束条件同时计及线路传输损耗的新方法。2.如权利要求1所述的计及线路传输损耗的电力系统负荷调度方法，其特征在于，建立电力系统功率平衡模型：微网中每一个电机或者负荷都可以看成一个节点，各节点有功功率平衡方程可表示为：式中，PG,t表示电机t的发电功率，Sg表示微网中所含电机的集合；PL,i表示负荷节点i的功率，Sl表示负荷节点集；PB,r表示储能节点r的功率，Sb表示储能节点集，当除去储能装置时，微网中总功率值为：由于电网中电机的发电量与负荷所需电量在某一瞬间可能存在不相等，这就需要储能的充(放)电来满足这一供需平衡。如果PT＞0，说明电机所发电量大于用户所需电量，此时，多余电量储存在储能系统中；反之，储能系统需释放适当电量以满足PT＝0；电机t的燃料成本函数可表示为：式中，at，bt和ct为电机燃料成本系数，和分别表示电机功率下界和上界，电机的运行功率必须在此范围内。负荷节点i的消费函数可表示为：式中，ai，bi和ci为负荷功率系数，和分别表示节点i负荷的最小值和最大值。储能节点r的成本函数可表示为：式中，ar为储能功率系数，和分别表示储能节点r的储能最小值和最大值。由以上式子，可以得到目标函数为：

【专利技术属性】
技术研发人员：武小鹏，孙永辉，王加强，艾蔓桐，翟苏巍，王义，张世达，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32