一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法技术

本发明专利技术属于配电网运行技术领域，具体涉及一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法；该方法包括：配电网调度中心根据控制参数进行最优潮流计算，得到最优控制参数；虚拟同步发电机根据最优控制参数进行电力调度；对最优控制参数进行校正，得到校正后的控制参数；虚拟同步发电机将校正后的控制参数反馈给配电网调度中心，继续下一次调度；本发明专利技术减少了最优潮流计算的迭代次数，节约了最优潮流计算时间，配电网运行效率高，能产生较好的经济效益。较好的经济效益。较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法


[0001]本专利技术属于配电网运行
，具体涉及一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法。

技术介绍

[0002]当前电网系统中新能源的比例也越来越大。绝大部分新能源都需要通过电力电子逆变装置接入电网，由于逆变器不具有同步发电机所具备的惯性，导致电网稳定性下降。为了解决这一问题，虚拟同步发电机技术应运而生。现阶段的虚拟同步发电机技术大多局限于单机、多机或者微电网领域应用。甚少涉及配电网这样更大规模的系统中虚拟同步发电机如何调度的问题。
[0003]现有虚拟同步发电机技术大多局限于单机、多机或者微电网领域应用。从控制角度看，其给定控制量(一般为有功功率和无功功率)为常数或者由本地控制者设定。这样的分布式电源在大规模接入配网后，由于不受调度中心管理，将对配网的经济运行带来不利影响。
[0004]亟需一种基于虚拟同步发电机技术的配电网优化调度方法，能够使各虚拟同步发电机服从调度中心调度，实现配网的经济运行。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提出了一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法，该方法包括：
[0006]S1：配电网调度中心根据控制参数进行最优潮流计算，得到最优控制参数；
[0007]S2：虚拟同步发电机根据最优控制参数进行电力调度；
[0008]S3：对最优控制参数进行校正，得到校正后的控制参数；
[0009]S4：虚拟同步发电机将校正后的控制参数反馈给配电网调度中心，返回步骤S1。
[0010]优选的，控制参数包括节点的负荷的有功功率、节点的负荷的无功功率，发电机输出的有功功率和发电机输出的无功功率。
[0011]优选的，得到最优控制参数的过程包括：
[0012]S11：初始化配电网络的预设变量；
[0013]S12：对配电网络进行潮流计算，得到初始控制参数；
[0014]S13：判断初始控制参数是否满足范围约束条件和电网运行约束条件，若满足，则执行步骤S14，否则，返回步骤S11；
[0015]S14：设置优化目标函数，判断初始控制参数是否满足目标函数最优，若满足，则将该初始控制参数作为最优控制参数输出，否则，返回步骤S11。
[0016]进一步的，配电网络的预设变量包括网络拓扑与编号、母线电压、节点负荷，分布式电源出力的初始解和线路传输的电流。
[0017]进一步的，范围约束条件表示为：
[0018][0019]P
iD，min
≤P
iD
≤P
iD，max
[0020]Q
iD，min
≤Q
iD
≤Q
iD，max
[0021]P
iG，min
≤P
iG
≤P
iG，max
[0022]Q
iG，min
≤Q
iG
≤Q
iG，max
[0023][0024]V
iVSG，min
≤V
iVSG
≤V
iVSG，max
[0025]θ
iVSG，min
≤θ
iVSG
≤θ
iVSG，max
[0026]其中，V
i
表示第i个节点的电压，P
iD
表示第i个节点的负荷的有功功率，Q
iD
表示第i个节点的负荷的无功功率，P
iG
表示发电机在第i个节点上输出的有功功率，Q
iG
表示第i个发电机输出的无功功率，I
ij
表示第i个节点到第j节点线路上传输的电流；V
iVSG
表示第i个VSG节点的电压，θ
iVSG
表示第i个VSG节点的相位；V
imin
、V
imax
分别表示第i个节点的电压最小值和最大值；P
iD,min
、P
iD,max
分别表示第i个节点的负荷的有功功率最小值和最大值；P
iG,min
、P
iG,max
分别表示第i个发电机输出的有功功率最小值和最大值；Q
iD,min
、Q
iD,max
分别表示第i个节点的负荷的无功功率最小值和最大值；Q
iG,min
、Q
iG,max
分别表示第i个发电机输出的无功功率最小值和最大值；表示第i个节点到第j节点线路上传输的电流最大值；V
iVSG,min
、V
iVSG,max
分别表示第i个VSG节点的电压最小值和最大值；θ
iVSG,min
、θ
iVSG,max
分别表示第i个VSG节点的相位最小值和最大值。
[0027]进一步的，电网运行约束条件包括电压与电流约束关系、节点注入功率与节点电压电流的关系、有功功率和无功功率的平衡约束；
[0028]电网中电压与电流约束关系：
[0029]I
ij
＝(V
i
‑
V
j
)Y
ij
[0030]其中，I
ij
表示第i个节点到第j节点线路上传输的电流，V
i
表示第i个节点的电压，V
j
表示第j个节点的电压，Y
ij
表示为线路i～j的导纳；
[0031]节点注入功率与节点电压电流的关系：
[0032][0033]其中，S
ij
表示从第i个发电机向第j个节点注入的功率；
[0034]有功功率和无功功率的平衡约束：
[0035][0036][0037]其中，表示从第i个节点流向第j个节点的功率流，i
*
表示虚数单位，P
iD
表示第i个节点的负荷的有功功率，Q
iD
表示第i个节点的负荷的无功功率，P
iG
表示发电机在第i个节点上输出的有功功率，Q
iG
表示第i个发电机输出的无功功率。
[0038]进一步的，优化目标函数为：
[0039][0040]其中，T表示线路中的分布式发电机个数，I
ij
表示第i个节点到第j节点线路上传输的电流，R
ij
表示第i个节点到第j节i点的线路上的线路电阻抗，表示第i个节点到第j个节点线路上传输的电流最大值；C
i
表示第i热系数，P
iG
表示第i个发电机输出的有功功率；表示第j个VSG节点消耗的有功功率和无功功率之和，E表示电网中所有线路的集合，G表示电网中所有发电机节点的集合，VSG表示电网中所有虚拟同步发电机节点的集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法，其特征在于，包括：S1：配电网调度中心根据控制参数进行最优潮流计算，得到最优控制参数；S2：虚拟同步发电机根据最优控制参数进行电力调度；S3：对最优控制参数进行校正，得到校正后的控制参数；S4：虚拟同步发电机将校正后的控制参数反馈给配电网调度中心，返回步骤S1。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法，其特征在于，控制参数包括节点的负荷的有功功率、节点的负荷的无功功率，发电机输出的有功功率和发电机输出的无功功率。3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法，其特征在于，得到最优控制参数的过程包括：S11：初始化配电网络的预设变量；S12：对配电网络进行潮流计算，得到初始控制参数；S13：判断初始控制参数是否满足范围约束条件和电网运行约束条件，若满足，则执行步骤S14，否则，返回步骤S11；S14：设置优化目标函数，判断初始控制参数是否满足目标函数最优，若满足，则将该初始控制参数作为最优控制参数输出，否则，返回步骤S11。4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法，其特征在于，配电网络的预设变量包括网络拓扑与编号、母线电压、节点负荷，分布式电源出力的初始解和线路传输的电流。5.根据权利要求3所述的一种基于虚拟同步发电机技术与潮流分析的配电网优化调度方法，其特征在于，范围约束条件表示为：V
imin
≤V
i
≤V
imax
P
iD,min
≤P
iD
≤P
iD,max
Q
iD,min
≤Q
iD
≤Q
iD,max
P
iG,min
≤P
iG
≤P
iG,max
Q
iG,min
≤Q
iG
≤Q
iG,max
V
iVSG,min
≤V
iVSG
≤V
iVSG,max
θ
iVSG,min
≤θ
iVSG
≤θ
iVSG,max
其中，V
i
表示第i个节点的电压，P
iD
表示第i个节点的负荷的有功功率，Q
iD
表示第i个节点的负荷的无功功率，P
iG
表示发电机在第i个节点上输出的有功功率，Q
iG
表示第i个发电机输出的无功功率，I
ij
表示第i个节点到第j节点线路上传输的电流；V
iVSG
表示第i个VSG节点的电压，θ
iVSG
表示第i个VSG节点的相位；V
imin
、V
imax
分别表示第i个节点的电压最小值和最大值；P
iD,min
、P
iD,max
分别表示第i个节点的负荷的有功功率最小值和最大值；P
iG,min...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昕，董益君，李森，赵小路，董鑫，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：