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DG与SOP有功-无功协同规划方法和装置制造方法及图纸

技术编号:29161855 阅读:34 留言:0更新日期:2021-07-06 23:03
本发明专利技术实施例提供一种DG与SOP有功‑无功协同规划方法和装置,针对配电网分布式电源规划,能够有效利用多种主动管理措施,规划SOP的安装位置及其容量,提升配电系统中各设备的利用率,提高配电网对分布式电源的消纳能力;采用农网安全边界模型,能够有效约束配电网中分布式电源的规划容量和位置,确保配电系统能够在N‑1状态下确保正常供电,提高配电网的可靠性;利用模型的线性化处理,在尽量减小误差前提下,能够大幅度提升模型的计算效率。

【技术实现步骤摘要】
DG与SOP有功-无功协同规划方法和装置
本专利技术实施例涉及高渗透率可再生能源配电网规划领域,尤其涉及一种DG与SOP有功-无功协同规划方法和装置。
技术介绍
高渗透率可再生能源的接入使得配电系统规划与运行面临着巨大挑战。一方面,大量分布式电源(DistributedGeneration,DG)的接入会导致电压波动、电压越限等安全问题;另一方面,DG规划配置的不合理、配电网调节能力的欠缺以及配电设备利用率低等严重限制了DG的消纳。而电力电子装备的大量接入使配电网呈现电力电子化的发展趋势,其快速发展为解决上述问题提供了新的思路。智能软开关(SoftOpenPoint,SOP)作为新型电力电子设备被用于代替多分段配电线路的联络开关,其功率连续无差调节特性可实现馈线间的实时功率调动,改变系统潮流分布,提升配网灵活性。SOP以全控型电力电子器件为基础,无机械操作,动作速度更快,能实时响应控制指令。且SOP相连两馈线间有直流隔离环节,故障发生时更易切断故障电流,可降低故障影响。上述技术优势使得SOP在配电网中具有巨大的发展潜力。因此,研究分布式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DG与SOP有功-无功协同规划方法,其特征在于,包括:/n步骤S1、确定分布式电源多个预设时间尺度的典型时序相关性场景;/n步骤S2、建立以分布式电源DG的准入容量最大为目标函数,以潮流等式约束、电压电流约束、智能软开关SOP运行约束、DG无功出力约束、安全边界约束以及无功补偿装置约束为约束条件的DG与SOP有功-无功协同规划模型;/n步骤S3、基于线性近似方法将所述DG与SOP有功-无功协同规划模型的非线性部分线性化;/n步骤S4、基于所述步骤S1中的典型时序相关性场景对步骤S3中的DG与SOP有功-无功协同规划模型求解,得到DG规划容量,SOP接入位置和对应的SOP规划容量。/n

【技术特征摘要】
1.一种DG与SOP有功-无功协同规划方法,其特征在于,包括:
步骤S1、确定分布式电源多个预设时间尺度的典型时序相关性场景;
步骤S2、建立以分布式电源DG的准入容量最大为目标函数,以潮流等式约束、电压电流约束、智能软开关SOP运行约束、DG无功出力约束、安全边界约束以及无功补偿装置约束为约束条件的DG与SOP有功-无功协同规划模型;
步骤S3、基于线性近似方法将所述DG与SOP有功-无功协同规划模型的非线性部分线性化;
步骤S4、基于所述步骤S1中的典型时序相关性场景对步骤S3中的DG与SOP有功-无功协同规划模型求解,得到DG规划容量,SOP接入位置和对应的SOP规划容量。


2.根据权利要求1所述的DG与SOP有功-无功协同规划方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:
确定DG出力与负荷的n个小时的历史数据,并确定时序相关性聚类算法,将所述历史数据缩减为多个预设时间尺度的典型时序相关性场景;所述时序相关性分析算法如下式:



上式中,表示DG第t个小时的负荷;表示DG第t个小时的出力。


3.根据权利要求1所述的DG与SOP有功-无功协同规划方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述目标函数为:



其中,为接入节点i的DG容量大小,ΩDG为配电网DG接入的候选节点集合。


4.根据权利要求3所述的DG与SOP有功-无功协同规划方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述潮流约束为采用支路潮流模型描述系统的潮流约束,具体如下:


















其中,s表示场景,t表示时间;和分别表示支路ij上流过的有功和无功功率;rij和xij分别表示支路ij的电阻和电抗;和分别表示注入节点j的有功和无功功率之和;和分别表示发电机节点j注入电网的有功和无功功率;和分别表示DG注入节点j的有功和无功功率;和分别表示SOP注入节点j的有功和无功功率;和分别表示节点j所接负荷吸收的有功和无功功率;表示节点i的电压;表示流过线路ij的电流;Ω1、ΩG和ΩSOP分别表示线路集合、发电机接入节点位置集合以及安装SOP两端节点的集合;Qj为0-1变量,变量为1时表示节点j接入SOP,反之,不接入SOP;和分别表示为交换虚拟电路SVC和后备保护装置SCB注入节点j的无功功率。


5.根据权利要求4所述的DG与SOP有功-无功协同规划方法,其特征在于,所述步骤S2中,各支路电流、各节点电压满足约束条件为:






其中:表示支路ij电流的上限值;和分别表示节点i电压的上限值和下限值;
DG无功出力约束条件为:






上式中,表示DG出力曲线的标幺值;表示DG逆变器运行的最小功率因数;
SOP运行约束条件为:







【专利技术属性】
技术研发人员:李勇乔学博姚天宇马俊杰罗隆福曹一家
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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