一种配电网双层优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网双层优化调度方法及装置，其中方法包括以下步骤：获取负荷聚集商LA内部的负荷、风电、光伏和储能设备的基本信息，以及，获取配电网拓扑结构、电源和负荷的基本信息；将负荷聚集商LA内部的负荷、风电、光伏和储能设备的基本信息，以及配电网拓扑结构、电源和负荷的基本信息输入至预先建立的配电网双层优化调度模型，得到优化调度结果；其中，配电网双层优化调度模型包括上层的LA经济调度模型和下层的配电网优化模型；本发明专利技术通过建立考虑LA参与的配电网双层优化调度模型，使得LA在自身获得经济收益的同时，对配电网的安全经济运行起到积极的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网双层优化调度方法
本专利技术属于电力系统优化调度领域，尤其是涉及一种配电网双层优化调度方法及装置。
技术介绍
随着化石能源的短缺和自然环境的不断恶化，以风电和光伏为代表的可再生能源得到了迅速发展，近年来在配电网中的比率逐渐升高。如何协调主动配电网内多种分布式能源、储能装置以及主动负荷，并有效参与到当前电力市场中，从而改善配电网电压水平、减小配电网运行成本，成为亟待解决的问题。负荷聚集商作为一种专业的负荷侧资源管理主体，是未来电力市场中整合和管理负荷侧各种分布式电源、储能装置和主动负荷的重要形式之一。其灵活的需求响应服务，可以有效解决主网对分散的负荷侧资源的调度障碍，实现源荷互动。然而，目前对负荷聚集商的研究主要集中经济性调度和风险评估方面，而忽略了负荷聚集商优化调度策略对整个网络的潮流以及电压的影响。在市场环境下，随着多种可再生能源的大量接入，用户与电网的双向互动，增加了配电网优化问题的复杂性。因此，需要研究一种新的配电网双层优化调度方法，就显得尤为重要。授权公告号为CN106712114B的专利技术专利公开了一种考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网双层优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取负荷聚集商LA内部的负荷、风电、光伏和储能设备的基本信息，以及，获取配电网拓扑结构、电源和负荷的基本信息；/n将负荷聚集商LA内部的负荷、风电、光伏和储能设备的基本信息，以及配电网拓扑结构、电源和负荷的基本信息输入至预先建立的配电网双层优化调度模型，得到优化调度结果；/n其中，所述配电网双层优化调度模型包括上层的LA经济调度模型和下层的配电网优化模型，所述LA经济调度模型以LA收益最大为优化目标，所述配电网优化模型以配电网网损最小为优化目标，所述LA经济调度模型的优化结果代入配电网优化模型，所述配电网优化模型根据所述LA经济调度...

【技术特征摘要】
1.一种配电网双层优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取负荷聚集商LA内部的负荷、风电、光伏和储能设备的基本信息，以及，获取配电网拓扑结构、电源和负荷的基本信息；
将负荷聚集商LA内部的负荷、风电、光伏和储能设备的基本信息，以及配电网拓扑结构、电源和负荷的基本信息输入至预先建立的配电网双层优化调度模型，得到优化调度结果；
其中，所述配电网双层优化调度模型包括上层的LA经济调度模型和下层的配电网优化模型，所述LA经济调度模型以LA收益最大为优化目标，所述配电网优化模型以配电网网损最小为优化目标，所述LA经济调度模型的优化结果代入配电网优化模型，所述配电网优化模型根据所述LA经济调度模型的优化结果输出优化调度结果。


2.根据权利要求1所述的配电网双层优化调度方法，其特征在于：所述LA经济调度模型的目标函数为：
LA收益函数为：



公式中，T为调度周期；和分别表示t时刻LA向主网售电和从主网购电电量，为对应的售电电价，为对应的购电电价；
所述LA经济调度模型的约束条件为：
1)供需平衡约束



公式中，为t时段LA中分布公式电源i的出力，nDG为分布公式电源数量；分别为t时刻储能充电功率和放电功率；分别表示t时段LA从主网购电和向主网售电电量；
2)储能约束
Es,t＝Es,t-1+ηchPch,t-Pdis,t/ηdis(3)






λminEs≤Es,t≤λmaxEs(6)
bch,t+bdis,t≤1(7)
Es,0＝Es,T(8)
公式中，bch,t、bdis,t为0-1变量，表示t时刻储能的充电状态和放电状态；表示储能的最大充电功率和最大放电功率；ηch、ηdis表示储能的充电效率和放电效率；Es,t为t时刻储能装置的容量；Es为储能装置的额定容量；λmax、λmin分别表示储能的最大荷电状态和最小荷电状态；公式(7)限制储能装置在同一时间只能处于充电或放电状态；公式(8)表示在一个周期内，储能最终储存能量等于初始状态；
3)与配网交互功率约束



公式中，Pmax为LA与配网交互功率上限值。


3.根据权利要求1所述的配电网双层优化调度方法，其特征在于：所述配电网优化模型的目标函数为：
选取配电网网损最小为优化目标，其数学表达公式如下：



公式中，ψl为配电网支路集合，为支路l在t时段的有功网损值；为t时段流过支路l的电流值；
所述配电网优化模型的约束条件为：
1)网络潮流约束
因为配电网具有辐射状结构，其Distflow潮流方程等式约束可以写为如下形公式：



公式中，i∈u(j)表示所有以j作为末端节点的支路集合；k∈v(j)表示所有以j作为首端节点的支路集合；Pij、Qij分别表示节点i流入节点j的有功功率和无功功率；Pj、Qj分别表示节点j的有功功率和无功功率；rij、xij分别为支路(i,j)的电阻值和电抗值；Ui为系统节点i的电压幅值；Iij表示流过支路(i,j)的电流值；为LA从配电网购电量，为LA卖给配电网电量；
2)节点电压约束
Umin≤Ui≤Umax,i∈ψb(12)
公式中，Umax、Umin分别为系统节点电压上限和系统节点电压下限，ψb为系统节点集合；
3)支路功率约束



公式中，Imax表示支路l所允许的传输功率上限；
4)电容器组运行约束
并联电容器组SCs投切是最常见的配电网无功优化措施，其在运行调度的过程中是离散型决策变量，约束如下



公式中，为t时刻第k个SCs安装节点的无功功率；Nk,t、分别为SCs投运组数和单组无功功率；Nk,max为SCs最大投运组数；
从经济性的角度，在操作过程中应对SCs的投切次数进行限制；根据实际运行经验，并联电容器组SCs每天允许投切次数为5次，即



公式中，sign为符号函数；
5)静止无功发生器运行约束
相较于并联电容器组SCs，静止无功发生器SVG的无功功率可以连续调节，能够更加灵活的应对电网中由于功率频繁波动而造成的电压骤变情况，其运行约束为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：余晓鹏，尹硕，白宏坤，李虎军，杨萌，杨钦臣，宋大为，马任远，金曼，邓方钊，赵文杰，柴喆，蒋传文，王旭，王玲玲，罗舒瀚，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司经济技术研究院，国家电网有限公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：河南;41