一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法技术

一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法，首先依据半正定规划算法的基本原理，通过半正定松弛技术将基于智能软开关的低压有源配电网阻塞管理模型中的非线性约束转化为半正定约束，将原非凸非线性模型转化为半正定规划模型，并结合对称分量法减少相间互阻抗相互耦合的影响，增大的半正定矩阵内部元素的数值差异，提升半正定松弛的数值稳定性。随后依据线性化近似原理，分别计算支路有功功率、支路无功功率、节点电压变化及网络损耗对节点注入功率的灵敏度因子。在灵敏度因子的基础上建立节点边际电价定价模型。本发明专利技术可有效降低问题求解难度，在提升计算速度的同时保证计算精度。可有效解决低压有源配电网阻塞管理问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法
本专利技术涉及一种低压有源配电网阻塞管理方法。特别是涉及一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法。
技术介绍
随着能源危机与环境污染问题的日益严峻，电动汽车、分布式电源等分布式能源得到了广泛关注和快速发展。高渗透率的分布式能源为低压配电系统的运行优化提供了可灵活调度的资源，但同时也给其安全与经济运行和管理带来了新的挑战。从运行方式角度分析，低压配电系统因存在线路参数不对称和负荷接入功率不对称等现象，其本身具有三相不对称特性。从灵活负荷的充电方式角度分析，以居民电动汽车、居民空调为代表的柔性负荷通常采用常规慢速充电方式，即接在单相220V市电电压中进行充电，如不采用合理的市场机制加以引导，会使系统内出现线路阻塞、网络损耗上升、电压下降、三相不平衡等一系列问题。基于上述因素，为了更准确地反应低压配电系统的实际运行状态，实现对单相充电方式下灵活负荷的价格激励，需要采用一种适用于低压有源配电网的阻塞管理策略。从数学角度出发，低压有源配电网的阻塞管理是在保证电力系统安全运行的基础上实现配网运营商运营成本最小化的优化问题，需建立三相不对称本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)输入低压配电系统的三相线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系，系统运行电压水平、电压不平衡度和支路电流限制，电动汽车参数包括：电动汽车的接入位置、车辆类型、百公里耗电量、慢充功率、出行返回时刻规律以及日行驶里程规律，不可控分布式电源的类型、接入位置、容量及参数，智能软开关装置的接入位置、容量及参数，系统基准电压和基准功率；2)依据步骤1)提供的电动汽车参数建立电动汽车负荷不对称接入模型，以电动汽车的车辆类型、百公里耗电量、慢充功率、出行返回时刻及日行驶里程规律为基础，通过拟蒙特卡洛方法确定电动汽车不对称接入的负荷...

【技术特征摘要】
1.一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)输入低压配电系统的三相线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系，系统运行电压水平、电压不平衡度和支路电流限制，电动汽车参数包括：电动汽车的接入位置、车辆类型、百公里耗电量、慢充功率、出行返回时刻规律以及日行驶里程规律，不可控分布式电源的类型、接入位置、容量及参数，智能软开关装置的接入位置、容量及参数，系统基准电压和基准功率；2)依据步骤1)提供的电动汽车参数建立电动汽车负荷不对称接入模型，以电动汽车的车辆类型、百公里耗电量、慢充功率、出行返回时刻及日行驶里程规律为基础，通过拟蒙特卡洛方法确定电动汽车不对称接入的负荷曲线、总充电需求、各时刻电动汽车停靠数量信息；3)依据步骤1)提供的低压配电系统结构及参数，结合步骤2)建立电动汽车负荷不对称接入模型，首先考虑采用智能软开关解决低压有源配电网的阻塞问题，建立基于智能软开关的低压有源配电网阻塞管理模型，包括：选取根节点为平衡节点，设定电网运营商从上一级电网购电费用和电动汽车调度费用之和最小为目标函数，分别考虑三相有源配电网潮流约束、系统安全运行约束、智能软开关运行约束、电动汽车运行约束；4)根据半正定规划的标准形式将步骤3)所建立的基于智能软开关的低压有源配电网阻塞管理模型中非线性约束条件进行凸松弛处理，转化为半正定规划模型，利用对称分量法将三相有源配电网潮流约束、系统安全运行约束转换为序网络下的有源配电网潮流约束及系统安全运行约束；5)采用可求解半正定规划的数学解算器进行求解半正定规划模型，得到智能软开关的运行策略、电动汽车充电策略以及网络潮流结果；6)依据步骤5)的求解结果，判断电动汽车是否集中于电价最低时刻充电；若电动汽车集中于电价最低时刻充电，即分时电价策略下低压配电网中不会发生阻塞，不需要制定节点边际电价；此时，通过步骤5)的智能软开关运行策略能够完全解决系统中的阻塞问题，直接跳转至步骤10)输出求解结果；若电动汽车不集中于电价最低时刻充电，则需要制定节点边际电价引导电动汽车的充电行为，跳转至步骤7)；7)将步骤5)得到的网络潮流结果作为系统的参考运行点，分别计算支路有功功率、支路无功功率、节点电压变化及网络损耗对节点注入功率的灵敏度因子；8)以步骤7)计算出的灵敏度因子为基础，建立低压有源配电网节点边际电价定价模型，包括：选取根节点为平衡节点，电网运营商从上一级电网购电费用和电动汽车调度费用之和最小为目标函数，分别考虑三相有源配电网线性化潮流约束、线性化系统安全运行约束、电动汽车运行约束；9)采用数学解算器对步骤8)得到的低压有源配电网节点边际电价定价模型进行求解，依据低压有源配电网节点边际电价定价模型结果重新制定电动汽车的充电策略，并利用拉格朗日算子得到各节点各相上灵活负荷的网络损耗费用、电压费用及阻塞费用；10)输出求解结果，包括智能软开关的运行策略、电动汽车的充电策略、各节点各相上灵活负荷的网络损耗费用、电压费用及阻塞费用。2.根据权利要求1所述的一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法，其特征在于，步骤3)所述的电网运营商从上一级电网购电费用和电动汽车调度费用之和最小为目标函数是：minf＝fsub+fflx式中，电网运营商从上一级电网购电费用fsub和电动汽车调度费用fflx分别用下式表示：式中，NT为优化计算的总时段数；为t时刻配电网运营商从上一级电网购电的电价；为t时刻相上配电网运营商的购电功率，其中表示各相集合；为t时刻电动汽车单位有功功率调度的费用；为t时刻电动汽车在节点i的相上采用灵活充电方式的充电功率，其中3.根据权利要求1所述的一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法，其特征在于，步骤4)所述的序网络下的系统安全运行约束表示为：vi012(3，3)≤0.022×(vi012(2，2))式中，为源节点处各相相电压的参考电压列向量；A表示对称分量变换矩阵；H代表矩阵的共轭转置；Vi和为节点i的各相允许的相电压的最小值和最大值；表示节点i的各相相电压，辅助变量为支路ij上流过的相电流，表示流过支路ij的各相电流，辅助变量vi012(3，3)为辅助变量vi矩阵第三行第三列上的元素，数值等于电压负序分量的平方；vi012(2，2)为辅助变量vi矩阵第二行第二列上的元素，数值等于电压正序分量的平方；为支路ij的各相的线路容量上限。4.根据权利要求1所述的一种基于节点边际电价的低压有源配电网阻塞管理方法，其特征在于，步骤7)中：(1)计算支路有功功率对节点注入功率的灵敏度因子表示为：(2)计算支路无功功率对节点注入功率的灵敏度因子表示为：(3)计算节点电压变化对节点注入功率的灵敏度因子表示为：(4)计算网络损耗对节点注入功率的灵...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金利，王育硕，王成山，李鹏，冀浩然，宋关羽，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12