一种基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法技术

本发明专利技术提供一种基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法，该方法考虑多端SOP的潮流分布改善能力，建立考虑多端SOP的重构级别决策模型，对各变电站、各变压器子区域系统的重构级别变量进行优化决策；基于级别识别结果，以弃光、失负荷、网损、开关动作成本最小为优化目标建立多级动态重构模型；针对多端SOP柔性互联馈线参与的多级重构进行网架拓扑更新，提出SOP多端多级动态重构分布式优化框架，通过多端SOP有功功率传输约束对各端进行协调，并利用交替方向乘子法进行全局协调与迭代求解，实现SOP多端多级动态重构的分布式优化求解。通过本发明专利技术，可以减小柔性互联配电网集中式动态重构模型的求解难度。中式动态重构模型的求解难度。中式动态重构模型的求解难度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法


[0001]本专利技术涉及配电网动态重构领域，具体是一种基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法。

技术介绍

[0002]在“双碳”目标及新型电力系统建设背景下，传统配电网网架结构已经无法满足新型配电系统灵活互联的形态特征需求，连接不同变电站供电馈线的多端SOP和联络开关并存是传统配电网向新型配电系统高级形态演变的必然发展阶段。多端SOP能够实时精准控制来自不同变电站的馈线传输有功并提供无功支撑，相比于传统变电站级联络开关显著提高了变电站级潮流转移能力，增强了网架结构灵活性。同时，应源侧低碳化发展，大量分布式光伏散式接入配电网。然而，高比例分布式光伏与负荷需求的差异化分布导致了配电网的源
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荷不平衡发展，带来弃光、失负荷问题。多端SOP与开关重构的潮流分布改善能力是解决上述挑战的一条有效路径，但包含多端SOP的大规模配电网全局动态重构仍然面临时间复杂性和空间复杂性并存的问题，多条馈线柔性互联也无法契合传统多级动态重构方法在变电站层级的重构模型降维。因此，对馈线联络开关、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)考虑多端SOP的潮流分布改善能力，建立考虑多端SOP的重构级别决策模型，对各变电站、各变压器子区域系统的重构级别变量进行优化决策，并基于重构时段划分得到分时段重构级别识别结果；(2)基于步骤(1)得到的分时段重构级别识别结果，以弃光、失负荷、网损以及开关动作成本最小为优化目标建立多级动态重构模型；(3)针对非多端SOP柔性互联馈线参与的子区域多级动态重构模型，采用商业求解器CPLEX直接进行求解，获得对应子区域的开关动作方案；(4)针对多端SOP柔性互联馈线参与的多级动态重构模型进行网架拓扑更新，建立包含多端SOP的大规模子区域系统动态重构分布式优化问题，提出SOP多端多级动态重构分布式优化框架，通过多端SOP有功功率传输约束对各端进行协调，并利用交替方向乘子法对SOP多端多级动态重构进行全局协调与迭代求解，从而实现SOP多端多级动态重构问题的分布式优化求解，获得对应区域的开关动作方案；(5)综合步骤(3)和步骤(4)的优化结果，得到全网的全时段开关动作方案，通过联络开关和多端SOP的协调优化减小源
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荷不平衡发展下的弃光、失负荷量。2.根据权利要求1所述的基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法，其特征在于，所述步骤(1)的考虑多端SOP的重构级别决策模型中，各变电站子区域和变压器子区域在各时段所需的重构级别根据自身净负荷特征进行决策，使得不同变电站、变压器的实际重构级别将存在一定差异，针对净负荷的空间灵活性需求，通过优先实施馈线级重构来弥补SOP潮流调整能力的不足。3.根据权利要求1所述的基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法，其特征在于，所述考虑多端SOP的重构级别决策模型的目标函数如下：1)馈线级重构优先对变电站子区域系统变压器级重构的实施和变压器子区域系统馈线级重构的实施进行成本量化，馈线级重构的单次级别成本c
FR
小于变压器级重构c
TR
，重构级别成本如下：式中：表示隶属变电站节点j的变压器f进行馈线级重构的状态标识；表示j节点处变电站进行变压器级重构的状态标识；2)多级重构子区域系统的弃光失负荷量最小。4.根据权利要求1所述的基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法，其特征在于，所述考虑多端SOP的重构级别决策模型的约束条件如下：1)多端SOP运行约束以基于电压源型变流器的三端口SOP为研究对象，考虑采用PQ
‑
PQ
‑
U
dc
Q控制模式提供有功传输调节和无功支撑功能，忽略内部损耗，其适用于配电网优化的运行约束包含有功传输约束和容量约束，分别如下：
式中：P
iSOP
、和分别表示三端口SOP在节点i、j、k处VSC的有功传输值和无功注入值；和分别表示三个VSC的安装容量；为快速决策各变电站、变压器的重构级别需求，级别决策模型将忽略网络损耗及SOP内部损耗，后续基于决策级别的分布式SOP多端多级动态重构将保证最终开关动作方案的有效性；三端口SOP仅考虑有功传输约束如下：2)重构级别决策约束变电站子区域重构的变压器级决策与所属变压器子区域重构的馈线级决策存在耦合约束，即当时，对于隶属于变电站节点j的任意变压器f只能为0；式中：表示隶属于变电站节点j的变压器总数；3)多级重构约束变电站子区域系统变压器级重构与变压器子区域系统馈线级重构的实施通过级别决策变量对各子区域的变压器联络开关、馈线联络开关以及分段开关的动作开关集合进行限制来实现，同时需满足节点功率平衡约束、网络重构约束、PV出力约束和失负荷约束：式中：分别表示j变电站的变压器联络开关的支路集合和总数；表示j变电站第f个变压器的馈线联络开关的支路集合和总数。5.根据权利要求1所述的基于多端SOP的柔性互联配电网多级动态重构方法，其特征在于，所述步骤(4)中针对多端SOP柔性互联馈线参与的多级动态重构模型进行网架拓扑更新，是对SOP多端多级重构的网架拓扑进行合并，增加SOP运行约束，建立包含多端SOP的子区域动态重构模型，具体包括：
以包含多端SOP及各...

【专利技术属性】
技术研发人员：马望，许典，蔡德福，万黎，陈汝斯，刘海光，王涛，董航，王文娜，张良一，孙冠群，王尔玺，尹斌鑫，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：