基于源网荷储的配电网优化调度方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于源网荷储的配电网优化调度方法、系统及存储介质，包括：基于源网互动、网荷互动、荷储互动和储源互动，以电网有功损耗电量最小为目标，构建配电网优化调度数学模型；对配电网优化调度数学模型进行约束；通过二阶锥松弛方法对所述配电网优化调度数学模型进行优化，将所述配电网优化调度数学模型转化为凸优化形式，并通过求解混合整数二阶锥规划问题，得到配电网最优调度方案；根据所述配电网最优调度方案，对电源系统、电网系统、负荷系统以及储能系统运行方式进行优化，实现源网荷储优化调度，达到配电网节能降损目的。达到配电网节能降损目的。达到配电网节能降损目的。

【技术实现步骤摘要】
基于源网荷储的配电网优化调度方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及配电网优化调度
，具体为一种基于源网荷储的配电 网优化调度方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]源网荷储系统包括电源系统、电网系统、负荷系统和佳能系统，电源系 统由传统能源以及新型能源组成，所述传统能源主要包括水、火和核电，所 述新型能源主要包括风力、光伏，所述电源系统可实现对电流的调频以及调 峰处理；所述电网系统，用于实现电能的输、变、配，即电能的传输与分配， 根据负荷需求对电源中的电能进行调度，电能进入至电网系统中后，根据负 荷需求进入至负荷系统中，即可根据负荷系统中负荷的变化对电网中的电能 进行调度；所述负荷系统，主要指刚性负荷；所述储能系统，主要由储能单 元和监控与调度管理单元两部分组成，储能单元主要由水、火、核电所产生 的电能储能与抽水蓄能和风、光所产生的电能储能以及新型储能设备构成。
[0003]源网荷储协调包含电源、电网、负荷和储能整体解决方案的运营模式， 因此，在源网荷储的作用下可有效的缩短电网受到故障影响的时长，且在停 电状况下可保证电网的正常运行，从而通过其特性可配合配电网进行优化处 理。
[0004]CN109193950A的基于源网荷储协调的电力系统优化调度及策略方法，包 括基于源网荷储协调的电力系统，所述基于源网荷储协调的电力系统分别与 集中决策层、分部控制层和设备层通过导线电连接，所述集中决策层与分布 控制层通过导线双向电连接，所述分部控制层与设备层通过导线双向电连接， 所述集中决策层、分部控制层和设备层均与信息交互总线通过导线双向电连 接，所述信息交互总线与智能配电站通过导线双向电连接，通过需求响应， 降低生产成本，提高产品市场竞争力，对于配电网，能够提升配电网运行管 理水平，进一步优化配电网运行状态，提升供电质量和可靠性，充分协调辖 区内源储荷等分布式资源，应对运行不确定性，从而建成自动化、智能化的 主动配电网，对于输电网，通过优化调度，降低电网运行成本，降低大停电 事故发生的概率，提高供电可靠性，改善电能质量。
[0005]上述文献公开的源网荷储协调运行的配电网优化调度过程中也存在一些 问题，例如：
[0006]现有的电力系统较为单一，从而在对电能进行分配的过程中，因缺少相 应的调度，从而难以实现对电能进行合适的输送，从而在后续需要使用的过 程中，难以保证充分的供应电能，便难以保证电网的稳定性，从而影响负荷 系统的正常使用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于源网荷储的配电网优化调度方法、系统 及存储介质，以解决上述
技术介绍
中提出的缺少相应的调度，从而难以实现 对电能进行合适的输送的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于源网荷储的配电 网优化调度方法，包括以下步骤：
[0009]一种基于源网荷储的配电网优化调度方法，包括以下步骤：
[0010]S1：基于源网互动、网荷互动、荷储互动和储源互动，以电网有功损耗 电量最小为目标，构建配电网优化调度数学模型；
[0011]S2：对配电网优化调度数学模型进行约束：
[0012]S3：通过二阶锥松弛方法对所述配电网优化调度数学模型进行优化，将 所述配电网优化调度数学模型转化为凸优化形式，并通过求解混合整数二阶 锥规划问题，得到配电网最优调度方案；
[0013]S4：根据所述配电网最优调度方案，对电源系统、电网系统、负荷系统 以及储能系统运行方式进行优化，实现源网荷储优化调度。
[0014]进一步，步骤S1中，
[0015]源网互动是根据电网对电能的需求，让新型电源与常规电源一起参与电 网的调节；
[0016]网荷互动是通过与用户签订协议并采取激励措施，让负荷成为网络可调 节的资源，根据网络运行情况对负荷进行调控；
[0017]荷储互动是利用储能装置双向调节功能，在负荷低谷时增加电能的存储， 在负荷高峰时向电网供电，实现荷储互动，为电网提供调峰、调频、备用服 务；
[0018]储源互动是充分利用储能装置的存储功能，在负荷低谷时对电源系统产 生的电能进行存储。
[0019]进一步，网荷互动过程中，在传统负荷发生改变时，一方面可以通过对 电网系统电能的调度作用进行供电或通过储能装置对变动的负荷进行供电， 另一方面在传统负荷发生较大变动时，无法很好的通过电网系统和储能系统 供电，可通过调节柔性负荷进行用电优化，满足负荷需求。
[0020]进一步，步骤S1中配电网优化调度数学模型是配电网优化调度目标函数：
[0021][0022]其中，α
ij
为支路(i，j)的开关状态，1表示合上开关，0表示断开开关， r
ij
为支路(i，j)电阻；P
ij
、Q
ij
分别为支路(i，j)首端有功功率和无功功 率；V
i
为节点i的电压幅值；
[0023]进一步，步骤S2对系统协调优化运行目标函数进行约束，所需约束条件 包括：配电网络前推回代潮流方程约束、节点电压上下限约束、光伏出力上 下限约束、储能放电功率的上下限约束、储能充电功率的上下限约束、无功 补偿控制约束、线路及配变运行负载约束。
[0024]进一步，所述配电网络前推回代潮流方程约束
[0025][0026][0027]其中，P
jk
、Q
jk
分别为支路(j，k)首端的有功功率与无功功率；分别为节点j负荷的有功功率与无功功率；分别为节点J光伏的有 功功率与无功功率；为储能设备的充放电功率；
[0028]所述节点电压上下限约束
[0029]V
imin
≤V
i
≤V
imax
,i∈ψ
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0030]其中，V
imin
、V
imax
分别是节点i电压的下限及上限；Ψ
n
为网络节点集；
[0031]所述光伏出力上下限约束
[0032][0033]其中，为节点j光伏有功功率的下限及上限；
[0034]所述储能放电功率的上下限约束
[0035][0036]其中，为t时刻，节点m处储能设备的放电功率；分别 为储能设备放电功率下限、上限；e
t
为二进制变量，用以表示t时刻储能设备 的充放电状态，e
t
＝1表示t时刻储能设备处于放电状态，e
t
＝0表示t时刻储 能设备处于充电状态；
[0037]所述储能充电功率的上下限约束
[0038][0039]式中，为t时刻，节点m处储能设备的充电功率；分别 为储能充电功率下限、上限；
[0040]所述无功补偿控制约束
[0041]连续的无功调节，静止无功补偿装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于源网荷储的配电网优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：基于源网互动、网荷互动、荷储互动和储源互动，以电网有功损耗 电量最小为目标，构建配电网优化调度数学模型；S2：对配电网优化调度数学模型进行约束；S3：通过二阶锥松弛方法对所述配电网优化调度数学模型进行优化，将所述配电网优化调度数学模型转化为凸优化形式，并通过求解混合整数二阶 锥规划问题，得到配电网最优调度方案；S4：根据所述配电网最优调度方案，对电源系统、电网系统、负荷系统以及储能系统运行方式进行优化， 实现源网荷储优化调度。2.根据权利要求 1 所述的基于源网荷储的配电网优化调度方法，其特征在于，步骤 S1 中，源网互动是根据电网对电能的需求，让新型电源与常规电源一起参与电网的调节；网荷互动是通过与用户签订协议并采取激励措施，让负荷成为网络可调节的资源，根据网络运行情况对负荷进行调控；荷储互动是利用储能装置双向调节功能，在负荷低谷时增加电能的存储，在负荷高峰时向电网供电，实现荷储互动，为电网提供调峰、调频、备用服务；储源互动是充分利用储能装置的存储功能，在负荷低谷时对电源系统产生的电能进行存储。3.根据权利要求 1 所述的基于源网荷储的配电网优化调度方法，其特征在于，网荷互动过程中，在传统负荷发生改变时，一方面可以通过对电网系，统电能的调度作用进行供电或通过储能装置对变动的负荷进行供电，另一方面在传统负荷发生较大变动时，无法很好的通过电网系统和储能系统供电，可通过调节柔性负荷进行用电优化，满足负荷需求。4.根据权利要求 1 所述的基于源网荷储的配电网优化调度方法，其特征在于，步骤 S1 中配电网优化调度数学模型是配电网优化调度目标函数：其中，a
ij
为支路(i，j) 的开关状态，1 表示合上开关， 0 表示断开开关，r
ij
为支路(i，j) 电阻；P
ij
、Q
ij
分别为支路(i，j)首端有功功率和无功功率；V
i
为节点 i 的电压幅值。5.根据权利要求 1 所述的基于源网荷储的配电网优化调度方法，其特征在于，步骤 S2 对系统协调优化运行目标函数进行约束，所需约束条件包括： 配电网络前推回代潮流方程约束、节点电压上下限约束、光伏出力上下限约束、储能放电功率的上下限约束、储能充电功率的上下限约束、无功补偿控制约束、线路及配变运行负载约束。6.根据权利要求 5 所述的基于源网荷储的配电网优化调度方法，其特征在于，所述配电网络前推回代潮流方程约束
ꢀ
其中，P
jk
、Q
jk
分别为支路(j，k) 首端的有功功率与无功功率； 、Q分别为节点 j 负荷的有功功率与无功功率；
ꢀꢀ
、Q分别为节点 J 光伏的有功功率与无功功率；为储能设备的充放电功率；所述节点电压上下限约束其中、分别是节点 i 电压的下限及上限； n
ꢀꢀ
为网络节点集；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璐，王一，郭小娟，李振宇，高之成，陈鑫，王一钦，李晓乐，叶青，韩美至，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：