考虑热泵负荷和分布式光伏的配微网协调调度方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种考虑热泵负荷和分布式光伏的配微网协调调度方法及装置，属于电力系统运行调控领域。其中，所述方法包括：构建由配电网和微电网组成的配微网的分解协调模型的目标函数，所述目标函数用于最小化电网峰值负荷及减少电压越限、储能损耗和光伏出力削减；构建所述配微网的分解协调模型的约束条件，所述约束条件包括配电网约束、微电网约束和配微网边界耦合约束；求解所述配微网的分解协调模型，得到所述配电网和所述微电网中热泵、光伏和储能的最优调控值。本公开能够在配微网中，利用建筑的蓄热能力，通过挖掘用户侧大规模可控热泵的调控潜力，使其参与到配微网的协调优化调控中，具有较高的应用价值。具有较高的应用价值。具有较高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
考虑热泵负荷和分布式光伏的配微网协调调度方法及装置


[0001]本公开属于电力系统运行调控领域，特别涉及一种考虑热泵负荷和分布式光伏的配微网协调调度方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，全球光伏装机容量逐年增长，然而光伏出力的强随机性和波动性会给电网的运行调度带来诸多挑战，例如显著的潮流波动和严重的电压越限，引发了日益突显的消纳矛盾，也使得弃光现象愈演愈烈。面对这些难题，我国也采取了一些积极措施来促进光伏的消纳，如充分挖掘火电机组的调峰潜力，及探索新能源跨省区交易方式。但是，本地的火电机组调节能力和跨区跨省通道送电能力有限，通过这两种方式增加调节能力相对应的成本也比较高昂，这大大增加了我国新能源消纳的难度。
[0003]现阶段，配电网和微电网运行相对独立，传统的调控模式是在给定的边界关口功率下，配电网和微电网各自进行割裂的优化调控。但是随着新能源的大量接入，配电网和微电网在上级电网关口处的等效负荷难以精准预测，传统配电网和微电网割裂的运行方式无法充分利用配电网和微电网内可控资源的调控潜力，很可能会导致不必要的调控成本增加及边界功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑热泵负荷和分布式光伏的配微网协调调度方法，其特征在于，包括：构建由配电网和微电网组成的配微网的分解协调模型的目标函数，所述目标函数用于最小化电网峰值负荷及减少电压越限、储能损耗和光伏出力削减；构建所述配微网的分解协调模型的约束条件，所述约束条件包括配电网约束、微电网约束和配微网边界耦合约束；求解所述配微网的分解协调模型，得到所述配电网和所述微电网中热泵、光伏和储能的最优调控值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标函数表达式如下：式中，β
Dist,1
,β
Dist,2
,β
Dist,3
,β
Dist,4
分别为对配电网中的峰值负荷、电压越限、储能损耗、光伏出力削减的惩罚系数；β
MG
为对微电网中光伏出力削减的惩罚系数；P
i
(t)为在第t个时段配电网节点i处有功功率的注入量；ΔV
i
(t)为在第t个时段节点i处的电压幅值调节量；P
j,ESSd
(t)和P
j,ESSc
(t)分别为在第t个时段配电网中连接在节点j上的储能的放电功率和充电功率；η
j,ESSd
和η
j,ESSc
分别为与节点j相连的储能的放电效率和充电效率；和P
j,DG
(t)分别为在第t个时段配电网中连接在节点j上的光伏电站的出力削减惩罚成本和出力；和P
g,DG
(t)分别为在第t个时段微电网中第g个光伏电站的出力削减惩罚成本和出力；n
b
为配电网节点的数量，τ为总的时间段，和分别为配电网中连接有储能和光伏电站的节点集合，IM和分别为微电网的编号集合和第m个微电网中的光伏电站编号集合；其中，其中，式中，为配电网中连接在节点j上的光伏电站的最大允许出力；为微电网中第g个光伏电站的最大允许出力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述配电网约束包括：1)热泵运行约束；所述热泵运行约束包括建筑热模型约束、室内温度上下限约束和热泵运行约束，具体如下：建筑热模型约束；y
k
(t
‑
1)＝C
k
T
k
(t
‑
1)+D
k
u
k
(t
‑
1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
u
k
(t
‑
1)＝[q
k，d
(t
‑
1) q
k，TL
(t
‑
1)]
T
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)式中，y
k
(t)和T
k
(t)分别为在第t个时段第k个建筑的室内温度和温度状态变量；Δt表示调度的时间步长；u
k
(t)为在第t个时段第k个建筑的输入变量，包括：热扰和热负荷；q
k，d
(t)为在第t个时段第k个建筑的热扰，q
k，TL
(t)为在第t个时段第k个等效状态空间建筑热模型的热负荷；A
k
，B
k
，C
k
，D
k
为常数等效状态空间矩阵，矩阵A
k
表示建筑物状态变量之间的关联，矩阵B
k
表示模型的输入变量对状态变量变化的影响，矩阵C
k
表示对输出变量进行观测的矩阵，矩阵D
k
表示输入变量直接影响输出变量的程度；室内温度上下限约束；式中，和分别为第k个建筑用户偏好室内温度的下限和上限；Λ
work
为室内空气温度约束起作用的时间段，即热泵工作的时间；热泵的运行约束；q
k，TL
(t)＝P
k，TL
(t)η
k，TL
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)Q
k，TL
(t)＝P
k，TL
(t)tanδ
k，TL
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)式中，η
k，TL
为第k个热泵的能效比；P
k，TL
(t)和Q
k，TL
(t)分别为在第t个时段第k个热泵的有功功率和无功功率；tanδ
k，TL
为第k个热泵的功率因数角；和分别为第k个热泵有功功率的下限和上限；2)潮流模型约束；∑
i：i
→
j
(P
ij
(t)
‑
l
ij
(t)R
ij
)
‑
P
j
(t)＝∑
k：j
→
k
P
jk
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)∑
i：i
→
j
(Q
ij
(t)
‑
l
ij
(t)X
ij
)
‑
Q
j
(t)＝∑
k：j
→
k
Q
jk
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)(11)式中，P
ij
(t)，Q
ij
(t)分别为在第t个时段流经支路ij的有功功率、无功功率，l
ij
(t)为在第t个时段流经支路ij电流幅值的平方；R
ij
和X
ij
分别为支路ij的电阻和电抗，P
j
(t)，Q
j
(t)和V
i
(t)分别为在第t个时段节点j的净有功功率注入量、净无功功率注入量和电压幅值；其中，其中，式中，P
j,L
(t)为在第t个时段节点j处除热泵外的不可调控负荷的有功功率；Q
j,DG
(t)和Q
j,ESS
(t)分别为在第t个时段节点j处光伏电站和储能的无功功率；Q
j,TL
(t)和Q
j,L
(t)分别为节点j处热泵的无功功率和除热泵外的不可调控负荷的无功功率；和分别为在第t个时段配电网在节点j处向第m个微电网传输的有功功率和无功功率；3)配电网安全约束；所述配电网安全约束包括：线路容量约束和节点电压约束，具体如下：线路容量约束；
(P
ij
(t))2+(Q
ij
(t))2≤(S
ij
)2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(16)将式(16)转化为如下所示的线性约束：
‑
S
ij
≤P
ij
(t)≤S
ij
’
‑
S
ij
≤Q
ij
(t)≤S
ijij
式中，S
ij
为线路ij的容量；节点电压约束；V
imin
‑
ΔV
i
≤V
i
(t)≤V
imax
+ΔV
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(17)式中，V<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫明，孙广辉，李世辉，贾晓卜，曹欣，李少博，王达，梁华洋，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：