一种基于潮流模型的两级配电网协同优化运行方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于潮流模型的两级配电网协同优化运行方法及系统，本发明专利技术包括为下级电网中的分布式资源建立输出功率的时序模型，并添加约束构成潮流模型并计算下级电网向上级电网输出功率的最小、最大值；将其加入交互功率边界的约束条件，以最小化系统网损为优化目标，对上级电网进行建模求解得到上级电网的优化运行结果，并计算出下级电网支撑上级电网的有功；将下级电网支撑上级电网的有功加入两级电网交互功率约束的约束条件，以最小化系统电压偏移量为优化目标，对下级电网进行建模求解得到下级电网的优化运行结果。本发明专利技术能够在维持电网电压稳定的同时有效降低网损，促进新能源消纳，提升配电网安全、稳定、经济运行能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于潮流模型的两级配电网协同优化运行方法及系统


[0001]本专利技术涉及配电网优化运行
，具体涉及一种基于潮流模型的两级配电网协同优化运行方法及系统。

技术介绍

[0002]随着分布式资源渗透率的提高，考虑大规模分布式资源并网成为电网优化运行中不可忽视的因素。新能源、电动汽车、储能等分布式资源的随机性、波动性、间歇性容易引起电网电压的不稳定，会对配电网的安全稳定运行造成巨大的威胁；同时，新能源出力的随机性可能会导致用电高峰期发电量不足而用电低谷期发电过剩的窘境，调峰与消纳能力的缺失造成电网损耗增加，影响电网运行的经济性。对于多种分布式资源并网的研究，通常利用微电网技术，整合大量分散的分布式资源并入电网，通过微电网与配电网的协调优化解决分布式资源并网带来的电压波动与新能源消纳问题。但是微电网在处理模块化分布式资源并网的问题时，往往受其容量的限制，无法实现大规模的新能源消纳；同时，风力发电、光伏发电这类新能源受地理环境影响较大，区域分布与发展不均，而微电网与配电网的协调优化往往涉及的区域范围较小，难以解决新能源区域发展不均的情况，这极大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于潮流模型的两级配电网协同优化运行方法，其特征在于，包括：S101，为下级电网中的分布式资源建立输出功率的时序模型，并添加系统潮流约束与安全运行约束构成潮流模型，并通过潮流计算下级电网向上级电网输出功率的最小、最大值；S102，将下级电网向上级电网输出功率的最小、最大值加入交互功率边界的约束条件，以最小化系统网损为优化目标，对上级电网进行建模求解得到上级电网的优化运行结果，并计算出下级电网支撑上级电网的有功；S103，将下级电网支撑上级电网的有功加入两级电网交互功率约束的约束条件，以最小化系统电压偏移量为优化目标，对下级电网进行建模求解得到下级电网的优化运行结果。2.根据权利要求1所述的基于潮流模型的两级配电网协同优化运行方法，其特征在于，步骤S101中的分布式资源包括风力发电机组、光伏电站、储能电站及电动汽车，且为下级电网中的风力发电机组建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：网中的风力发电机组建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：网中的风力发电机组建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：其中，f(v)为风速的概率密度函数；k代表形状参数；c代表尺度参数；v
t
为t时刻风速大小；分别为t时刻风力发电机组输出的有功功率与无功功率；v
ci
、v
co
、v
rated
分别为切入风速、切出风速和额定风速；v
t
为t时刻风速；P
WGS
为风力发电机组的额定功率，为风力发电机组的功率因数角；为下级电网中的光伏电站建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：为下级电网中的光伏电站建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：为下级电网中的光伏电站建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：其中，f(r)为光照强度的概率密度函数；Γ表示Gamma函数；α和β为形状参数；与r
t
分别为t时刻最大光照强度和光照强度；分别为t时刻光伏电站输出的有功功率与无功功率；P
PVS
表示光伏电站的额定功率；r
s
表示额定光照强度；为光伏电站功率因数角；为下级电网中的储能电站建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：
其中，和分别为t+1时刻和t时刻储能电站的荷电状态；η
ch
、η
dis
分别为储能电站的充电效率与放电效率；
ESS
为储能电站的额定容量；为t时刻储能系统充/放电功率，且放电时大于0，充电时小于0，既不充电也不放电时等于0；为下级电网中的电动汽车建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：为下级电网中的电动汽车建立的输出功率的时序模型的函数表达式为：其中，和分别表示t时刻停留的电动汽车数、到达的电动汽车数、离开的电动汽车数和初始时刻停留的电动汽车数；表示t时刻电动汽车的总充电功率；C
EV
表示每辆电动汽车的额定容量。3.根据权利要求2所述的基于潮流模型的两级配电网协同优化运行方法，其特征在于，步骤S101中系统潮流约束的函数表达式为：步骤S101中系统潮流约束的函数表达式为：步骤S101中系统潮流约束的函数表达式为：步骤S101中系统潮流约束的函数表达式为：其中，P
ij,t
、Q
ij,t
分别表示t时刻支路i
‑
j上的有功功率与无功功率；分别表示t时刻节点i处电网提供的有功功率与无功功率；分别表示t时刻节点i处风力发电机组提供的有功功率与无功功率；分别表示t时刻节点i处光伏电站提供的有功功率与无功功率；表示t时刻节点i处储能系统提供的有功功率；表示t时刻节点i处电动汽车提供的有功功率；分别表示t时刻节点i处的有功与无功负荷；V
i,t
、V
j,t
分别表示t时刻节点i和节点j的电压；I
ij,t
表示t时刻支路i
‑
j的电流；r
ij
、x
ij
分别表示支路i
‑
j的电阻值与电抗值；为与起始节点i相连的支路终止节点集合；为接入节点i的发电机集合；步骤S101中安全运行约束包括节点电压约束、支路电流与功率约束、电网功率约束、风力发电机组与光伏电站约束、储能约束以及电动汽车约束；其中，节点电压约束的函数表达式为：
其中，分别表示t...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚禹生，吴晋波，洪权，李辉，刘永刚，贺鹏程，邹鑫，张思远，徐民，杨丹，李振文，王阳光，欧阳帆，梁文武，李刚，臧欣，李理，余斌，刘伟良，伍晓丽，李勇，胡斯佳，刘嘉彦，蔡昱华，丁禹，刘志豪，刘智仁，肖遥遥，许立强，严亚兵，尹超勇，徐彪，肖豪龙，欧阳宗帅，龙雪梅，刘鸿基，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：