一种用于降低多台区运行损耗的优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于降低多台区运行损耗的优化控制方法及系统，属于台区配电技术领域。本发明专利技术方法，包括：获取不同配电台区的功率需求数据及特性数据；根据功率需求数据及特性数据，构建多台区柔性互联运行的功率平衡方程；针对多台区的控制对象，建立目标函数及运行约束条件，根据目标函数、约束条件及功率平衡方程，建立多台区柔性互联运行的多时段多目标的优化控制模型；对所述优化控制模型求解，获取优化控制指令，通过优化控制指令对控制对象进行控制。本发明专利技术实现了多台区柔性互联优化运行，提升了台区互联区域储能系统参与台区管理的经济性，提升了台区负载均衡能力。提升了台区负载均衡能力。提升了台区负载均衡能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于降低多台区运行损耗的优化控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及台区配电
，并且更具体地，涉及一种用于降低多台区运行损耗的优化控制方法及系统。

技术介绍

[0002]台区柔性互联，是通过电力电子装置和柔性调控技术，实现多台区之间互联互济、资源共享，是用于解决多台区负载率差异性大、动态增容、供电可靠性提升等问题的新型技术，其不需要扩建台区原有交流设备和线路，同时提供直流配电环境，可方便接纳储能、快速充电桩、大功率变频设备等直流元素，推动台区交直流混供发展。但目前对于台区柔性互联运行控制，主要基于台区负载率进行调整，其全局优化控制策略研究鲜有，特别是缺乏对柔性互联运行特性因素的考虑，难以实现多台区柔性互联在不同工况下的经济运行。
[0003]因此，需要对多台区柔性互联经济运行技术进行研究，充分发挥台区之间柔性互联互济优势，挖掘柔性灵活资源与电网的互动空间，设计台区柔性互联优化控制策略，决策电力电子互联装置和互联区域储能系统有功出力，实现不同运行工况下优化运行，综合降低台区和柔性互联区域的运行损耗，推动台区侧高效经济运行。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于降低多台区运行损耗的优化控制方法，所述方法包括：获取不同配电台区的功率需求数据及特性数据；根据功率需求数据及特性数据，构建多台区柔性互联运行的功率平衡方程；针对多台区的控制对象，建立目标函数及运行约束条件，根据目标函数、约束条件及功率平衡方程，建立多台区柔性互联运行的多时段多目标的优化控制模型；对所述优化控制模型求解，获取优化控制指令，通过优化控制指令对控制对象进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，所述功率需求数据及特性数据，具体为：不同配电台区交流及直流负荷在不同时段的功率需求数据；多台区中电力电子互联装置及柔性互联区域储能系统的特性数据。3.根据权利要求1所述的方法，所述控制对象为多台区中电力电子互联装置及柔性互联区域储能系统。4.根据权利要求1所述的方法，所述构建多台区柔性互联运行的功率平衡方程，具体为：根据不同配电台区交流负荷在不同时段的功率需求数据及多台区中电力电子互联装置的特性数据，建立功率平衡方程E1，如下：P
TD,ii,jj
＝P
ac,ii,jj
+P
ic,ii,jj
+ΔP
ic,ii,jj ii∈[1,N
TD
],jj∈[1,N
T
]其中，N
TD
为电力电子互联装置的数量，N
T
为待优化的时段总数，P
TD,ii,jj
为第ii个台区的变压器在第jj时段的输出功率，P
ac,ii,jj
是第ii个台区交流负荷在第jj时段的功率需求，P
ic,ii,jj
是第ii个台区电力电子互联装置在第jj时段向柔性互联区域的注入功率，ΔP
ic,ii,jj
是第ii个台区电力电子互联装置在第jj时段的运行损耗，ε
ii
是第ii个台区电力电子互联装置的变换效率；根据不同配电台区直流负荷在不同时段的功率需求数据及特性数据，建立功率平衡方程E2，如下：，如下：，如下：其中，P
dc,ii,jj
是第ii个台区直流负荷在第jj时段的功率需求，U
ii,jj
是第ii个台区电力电子互联装置接入柔性互联区域的节点在第jj时段的电压，当ii与节点mm不相等时，G
ii,mm
是柔性互联区域ii的节点与节点mm之间的互电导，当ii与mm相等时，G
ii,mm
为节点mm的自电导，kk为柔性互联区域储能系统接入柔性互联区域节点，ΔP
d,jj
是柔性互联区域在第jj时
段的运行损耗，P
ess,d,jj
是储能系统在第jj时段的放电功率，P
ess,c,jj
是储能系统在第jj时段的充电功率。5.根据权利要求1所述的方法，所述目标函数F1，具体为：，具体为：其中，S
TD,ii
为第ii个台区的变压器的额定容量，β、γ、δ为权重系数，p
c,jj
为第jj时段的电价，N
TD
为电力电子互联装置的数量，N
T
为待优化的时段总数，P
TD,ii,jj
为第ii个台区的变压器在第jj时段的输出功率，P
ic,ii,jj
是第ii个台区电力电子互联装置在第jj时段向柔性互联区域的注入功率，ΔP
d,jj
是柔性互联区域在第jj时段的运行损耗。6.根据权利要求1所述的方法，所述运行约束条件包括S1至S4；根据台区变压器的运行特性，建立运行约束条件S1，如下：其中，λ
ii,min
、λ
ii,max
分别为第ii个台区的变压器的最小负载率及最大负载率，S
TD,ii
为第ii个台区的变压器的额定容量，P
TD,ii,jj
为第ii个台区的变压器在第jj时段的输出功率；根据台区电力电子互联装置的运行特性，建立运行约束条件S2，如下：
‑
P
ic,ii,n
≤P
ic,ii,jj
≤P
ic,ii,n ii∈[1,N
TD
],jj∈[1,N
T
]其中，P
ic,ii,n
是第ii个台区的电力电子互联装置的功率容量，P
ic,ii,jj
是第ii个台区电力电子互联装置在第jj时段向柔性互联区域的注入功率；根据储能系统的运行特性，建立运行约束条件S3，如下：P
ess,d,jj
·
P
ess,c,jj
＝0 jj∈[1,N
T
]0≤P
ess,d,jj
≤P
ess,n jj∈[1,N
T
]0≤P
ess,c,jj
≤P
ess,n jj∈[1,N
T
]其中，P
ess,n
是储能系统的功率容量，SOC
jj
是储能系统在第jj时段的荷电状态，S
ess,n
是储能系统的能量容量，μ是储能系统的效率，ΔT表示时间分辨率，P
ess,d,jj
是储能系统在第jj时段的放电功率，P
ess,c,jj
是储能系统在第jj时段的充电功率；根据柔性互联区域节点电压的安全运行范围，建立运行约束条件S4，如下：U
ii,jj,min
≤U
ii,jj
≤U
ii,jj,max ii∈[1,N
TD
],jj∈[1,N
T
]其中，U
ii,jj,min
、U
ii,jj,min
分别为节点ii在第jj时段允许的电压最小值及电压最大值，U
ii,jj
是第ii个台区电力电子互联装置接入柔性互联区域的节点在第jj时段的电压。
7.根据权利要求1所述的方法，所述获取优化控制指令，具体为：求解优化控制模型获取柔性互联区域的节点电压和储能系统充放电功率指令，根据节点电压及平衡方程E2获取电力电子互联装置的功率指令。8.一种用于降低多台区运行损耗的优化控制系统，所述系统包括：数据采集单元，获取不同配电台区的功率需求数据及特性数据；平衡方程构建单元，根据功率需求数据及特性数据，构建多台...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文龙，刘海涛，吕志鹏，张智慧，周珊，宋振浩，李文鹤，杨晓霞，刘梦，薛琳，刘锋，史超，王岗，杜许峰，
申请(专利权)人：国网上海能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：