一种计及光伏出力波动的交直流混合配电网安全域计算方法技术

本发明专利技术提出了一种计及光伏出力波动的交直流混合配电网安全域计算方法，计及了电压约束、后备容量调节约束、馈线容量约束和关键设备出力约束，构建交直流配电网非线性安全域模型。其次，基于交直流配电网非线性优化运行模型，采用折半求解法获得一系列安全边界点。最后，采取凸包络拟合的方法生成可观测的安全域空间。算例结果验证了凸包络拟合法的合理性，同时评估了交直流混合配电网中换流器控制方式、换流器无功补偿和系统各区域负荷增长等因素对安全域大小的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种计及光伏出力波动的交直流混合配电网安全域计算方法
专利技术涉及一种计及光伏出力波动的交直流混合配电网安全域计算方法，属于交直流混合配电网运行与调度领域。
技术介绍
近年来，国家倡导发展清洁能源，推进生态文明建设，进一步实现能源结构优化，新能源产业得到极大的扶持。随着分布式光伏(Photovoltaic，PV)在电网的渗透率越来越高，电动汽车(electricvehicle，EV)等直流负荷的日益增加，传统交流配电网正逐步演变为交直流混合配电网。相比于传统交流配电网，交直流配电网减少了部分换流环节，更有利于于分布式光伏的接入。分布式光伏的大量接入改变了配电网的潮流分布，间歇性光伏出力易导致配电网出现电压越限、潮流反转等问题。因此定量评估交直流混合配电网对光伏出力波动的接纳能力尤为重要。安全性是配电网规划、优化和控制的关键，分布式光伏出力的不确定性给配电网的安全运行带来很大挑战。当前的研究存在一定的不足，主要包括三个方面。第一，配电网安全域定义为配电网运行中使所有节点均满足正常安全运行约束条件工作点的集合，描述了系统正常安全运行条件下工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及光伏出力波动的交直流混合配电网安全域计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n(1)基于光伏出力日前预测值构建交直流混合配电网确定性优化调度模型；/n(2)根据确定性优化调度模型求解交直流混合配电网基准运行点；/n(3)考虑光伏的实时波动特性建立交直流配电网实时调整模型；/n(4)引入松弛变量，采用折半求解的方法获取安全边界点；/n(5)采用凸包络法拟合安全边界点，生成安全域空间；/n(6)输出交直流混合配电网光伏出力波动空间的安全域图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种计及光伏出力波动的交直流混合配电网安全域计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)基于光伏出力日前预测值构建交直流混合配电网确定性优化调度模型；
(2)根据确定性优化调度模型求解交直流混合配电网基准运行点；
(3)考虑光伏的实时波动特性建立交直流配电网实时调整模型；
(4)引入松弛变量，采用折半求解的方法获取安全边界点；
(5)采用凸包络法拟合安全边界点，生成安全域空间；
(6)输出交直流混合配电网光伏出力波动空间的安全域图像。


2.根据权利要求1所述的一种计及光伏出力波动的交直流混合配电网安全域计算方法，其特征在于，所述步骤(1)中：
交流配电网潮流模型为：















式中，Pij和Qij为支路ij的支路有功功率和无功功率，Pki和Qki为支路ki的支路有功功率和无功功率，Iki和Iij分别为支路ki和ij的支路电流，Uj和Ui为节点j和i的节点电压，Piinj和为注入节点i的有功功率和无功功率，PiADG和分别为交流电网分布式电源节点i有功出力和无功出力，PiLoad和分别为节点i的有功负荷和无功负荷，Pisub和为馈线首端节点i有功出力和无功出力，是换流器节点i注入的无功功率，Pivsc为换流器节点i注入有功功率，M(i)为交流电网中首节点为i的支路的末节点集合，N(i)为交流电网中末节点为i的支路的首节点集合，ΩAN为交流节点的集合，ΩAL为交流支路的集合，Rij和Rki为ij和ki的支路电阻，Xij和Xki为支路ij和ki的电抗；
交流配电网约束条件为：















式中，和分别为馈线首端节点i有功出力上下限，和分别为馈线首端节点i无功出力上下限，Sij，max为交流电网线路ij传输容量，为交流侧光伏节点i有功出力预测值，PiADG和分别为交流侧光伏节点i的有功出力和无功出力，为光伏的功率因数角，Ui，max和Ui，min分别为节点i电压的上下限，Ωsub和ΩADGN分别为馈线首端集合和交流侧光伏节点集合，和为馈线首端有功功率和无功功率备用调节容量；
直流配电网潮流模型为：












式中：X(i)为直流电网中首节点为i的支路的末节点集合，Y(i)为直流电网中末节点为i的支路的首节点集合，ΩDN为直流节点的集合，ΩDL为直流支路的集合，PiDDG为直流电网分布式光伏节点i有功出力；
直流配电网约束条件为：









式中：Pij，max为直流电网线路传输容量，为直流侧光伏节点i有功出力预测值，PiDDG为直流侧光伏节点i的有功出力，ΩDDGN为直流侧光伏节点集合；
换流器数学模型为：















式中：和为交流支路ki的支路有功和支路无功，Rc和Xc为换流器等效电阻和电抗，Pivsc和为换流器节点i注入有功和无功，ΩAVSCL为交流侧换流器支路集合，ΩVSCN为换流器节点集合，为直流支路ji的支路有功，ΩDVSCL为直流侧换流器支路集合，和分别为VSC节点i无功补偿量的上下限，和为VSC节点i有功输出的上下限，和为换流器有功和无功备用调节容量，μ为直流电压利用率，换流器为SPWM调制方式下μ＝0.866，M为换流器的调制比，Uc,i为换流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜，裴蕾，卫志农，孙国强，臧海祥，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32