一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法，包括：以最小化网损成本为优化调度目标构建计及广义可控资源的光伏配电系统优化调度模型；获取包括实时的配电网运行数据、实时的配电网储能运行数据、实时光伏发电数据和配电区域内电动汽车的运行数据在内的实时广义可控资源；根据所述实时广义可控资源建立所述光伏配电系统优化模型的约束条件；通过优化算法对所述光伏配电系统优化模型进行求解，将所述光伏配电系统优化模型解作为光伏配电系统的最优调度结果。以最小化网损成本为优化调度目标，充分考虑实广义可控资源数据，有效调配配电网运行，从而提高配电网运行的经济性和安全性。网运行的经济性和安全性。网运行的经济性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法


[0001]本专利技术涉及电力电网
，尤其涉及一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法。

技术介绍

[0002]随着化石燃料的短缺，可再生能源发电已成为当前电力行业的必要供应商，并有望在未来占据主要份额。随着电力市场的发展，如何应对大量电动汽车负荷接入电网、光伏发电站不确定出力、电力负荷日益增长等一系列挑战，成为了保障电力系统可靠、稳定、经济运行的前提。为了更好地满足城市电力资源的整合，各种电力资源应通过更有效、更集中的方式进行统一管理，且在实际工程背景下更具有重要意义。
[0003]目前，国内外传统的电网配电建模方法仅考虑单一的可调度资源建立资源调度模型，造成模型运算的无法有效降低网损的问题，从而影响配电系统运行的经济性和安全性。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为了克服现有技术的电网配电建模方法仅考虑单一可调度资源造成无法有效降低网损的问题，提供一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法，提高电网配电的网损控制效果和运行安全性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法，包括：1)以最小化网损成本为优化调度目标构建计及广义可控资源的光伏配电系统优化调度模型；2)获取包括实时的配电网运行数据、实时的配电网储能运行数据、实时光伏发电数据和配电区域内电动汽车的运行数据在内的实时广义可控资源；3)根据所述实时广义可控资源建立所述光伏配电系统优化模型的约束条件；4)通过优化算法对所述光伏配电系统优化模型进行求解，将所述光伏配电系统优化模型解作为光伏配电系统的最优调度结果。充分利用配电网中广义可控资源，具有更加的网损控制效果提高配电网运行的经济性和安全性。
[0006]作为优选，所述构建计及广义可控资源的光伏配电系统优化调度模型，包括：选取配电网中的平衡节点为根节点，采用深度优先法遍历整个配电网，根据所述配电网中的网络节点被访问的先后顺序依次为网络节点、广义可控资源和光伏发电站编号，获取配电网中的网络节点集合Ω
N
、配电网支路集合Ω
L
、电动汽车集合Ω
EV
、储能系统集合Ω
ESS
、可转移负荷集合Ω
TL
以及配电网中的网络节点连接关系。
[0007]作为优选，所述优化调度目标满足：其中，t为时间下标，N
T
为一个优化周期内的时间间隔总数，r
ij
为支路ij的电阻，
PL
ij,t
为t时刻下支路ij首端传输的有功功率，参考方向由节点i指向节点j，QL
ij,t
为t时刻下支路ij首端传输的无功功率，参考方向由节点i指向节点j，U
N
为配电网的额定电压，Δt为优化间隔时间长度。
[0008]作为优选，所述约束条件包括：a)配电网运行及安全约束：a1)线路有功功率传输约束，满足如下关系：其中，潮流参考方向为从节点i到节点j到节点k；P
j,t
为节点j有功功率需求，包含基础有功负荷、电动汽车充放电负荷、储能充放电负荷、已转移的有功负荷量、光伏发电量；Ω
N
为配电网节点集合；Ω
L
为配电网支路集合；a2)线路无功功率传输约束，满足如下关系：其中，潮流参考方向为从节点i到节点j到节点k；Q
j,t
为节点j无功功率需求，包含基础无功负荷，x
ij
为支路ij的电抗；a3)线路电压降约束，满足如下关系：其中，U
i,t
为t时刻下节点i的电压幅值；a4)配电网节点电压幅值上下限约束，满足如下关系：其中，U
min
和U
max
分别为配电网的电压幅值下限和上限；a5)配电网支路传输极限约束，满足如下关系：其中，系数α
ω
、β
ω
、γ
ω
通过交流配电网线路最大传输容量S
max
以及多边形边数X求得。
[0009]作为优选，所述约束条件还包括：b)储能运行约束：b1)储能实时荷电状态约束，满足如下关系：其中，e为储能下标，为第e个储能的电池容量，为第e个储能的额定功率，E
e,t
为第ESS,dis为第e个储能在t
‑
1时刻时放电决策，μ
ESS
为储能的充放电效率，Ω
ESS
为储能集合，E
e,ini
为储能优化开始的荷电状态；b2)优化循环中储能能量平衡约束，满足如下关系：
b3)储能荷电状态上限和下限约束，满足如下关系：其中，E
min
/E
max
为储能的荷电状态的下限和上限；b4)储能充放电约束，满足如下关系：使储能不能在同一时间进行充电和放电。
[0010]b5)储能的充放电决策变量约束，满足如下关系：储能的充放电决策变量为0
‑
1变量。
[0011]作为优选，所述约束条件还包括：c)可转移负荷约束c1)任何时隙的最大可转移负荷功率约束，满足如下关系：其中，m为可转移负荷下标，TL
max
为可转移负荷的最大负荷转移率，为时隙t处的第m个可转移负荷相对应的节点的基本有功负载，为时隙t处的第m个可转移负荷转移的有功功率，Ω
TL
为可转移负荷集合；使任何时隙的最大可转移负荷功率不能超过该节点基本有功负载的最大负荷转移率TL
max
。
[0012]c2)优化循环中总转移负荷约束，满足如下关系：优化循环中的总转移负荷保持不变。
[0013]作为优选，所述约束条件还包括：d)电动汽车运行约束d1)电动汽车离开充电站时期望荷电状态约束，满足如下关系：其中，n为电动汽车下标，Ω
EV
为电动汽车集合，B
arr,n
为第n辆电动汽车到达电动汽车充电站时的荷电状态，B
lea,n
为第n辆电动汽车离开充电站时的期望荷电状态，μ
EV
为电动汽车充放电效率，为第n辆电动汽车所连充电桩的充放电功率，B
max
为电动汽车的荷电状态上限；d2)电动车离开充电站时的荷电状态约束，满足如下关系：其中，T
lea,n
为第n辆电动汽车离开电动汽车充电站的时隙；当电动汽车离开充电站
时，其荷电状态需要高于电动汽车的预期荷电状态。
[0014]d3)电动车任意泊车期间的荷电状态约束，满足如下关系：EV,dis为第n辆电动汽车在t
‑
1时刻时放电决策；d4)电动汽车荷电状态约束，满足如下关系：其中，B
min
为电动汽车荷电状态的下限；B
max
为电动汽车荷电状态上限；电动汽车在泊车期间其充放电行为需要在荷电状态的上限和下限内完成。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法，其特征在于，包括：1)以最小化网损成本为优化调度目标构建计及广义可控资源的光伏配电系统优化调度模型；2)获取包括实时的配电网运行数据、实时的配电网储能运行数据、实时光伏发电数据和配电区域内电动汽车的运行数据在内的实时广义可控资源；3)根据所述实时广义可控资源建立所述光伏配电系统优化模型的约束条件；4)通过优化算法对所述光伏配电系统优化模型进行求解，将所述光伏配电系统优化模型解作为光伏配电系统的最优调度结果。2.根据权利要求1所述的一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法，其特征在于，所述构建计及广义可控资源的光伏配电系统优化调度模型，包括：选取配电网中的平衡节点为根节点，采用深度优先法遍历整个配电网，根据所述配电网中的网络节点被访问的先后顺序依次为网络节点、广义可控资源和光伏发电站编号，获取配电网中的网络节点集合Ω
N
、配电网支路集合Ω
L
、电动汽车集合Ω
EV
、储能系统集合Ω
ESS
、可转移负荷集合Ω
TL
以及配电网中的网络节点连接关系。3.根据权利要求2所述的一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法，其特征在于，所述优化调度目标满足：其中，t为时间下标，N
T
为一个优化周期内的时间间隔总数，r
ij
为支路ij的电阻，PL
ij,t
为t时刻下支路ij首端传输的有功功率，参考方向由节点i指向节点j，QL
ij,t
为t时刻下支路ij首端传输的无功功率，参考方向由节点i指向节点j，U
N
为配电网的额定电压，Δt为优化间隔时间长度。4.根据权利要求1或3所述的一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法，其特征在于，所述约束条件包括：a)配电网运行及安全约束：a1)线路有功功率传输约束，满足如下关系：其中，潮流参考方向为从节点i到节点j到节点k；P
j,t
为节点j有功功率需求，包含基础有功负荷、电动汽车充放电负荷、储能充放电负荷、已转移的有功负荷量、光伏发电量；Ω
N
为配电网节点集合；Ω
L
为配电网支路集合；a2)线路无功功率传输约束，满足如下关系：其中，潮流参考方向为从节点i到节点j到节点k；Q
j,t
为节点j无功功率需求，包含基础无功负荷，x
ij
为支路ij的电抗；a3)线路电压降约束，满足如下关系：
其中，U
i,t
为t时刻下节点i的电压幅值；a4)配电网节点电压幅值上下限约束，满足如下关系：其中，U
min
和U
max
分别为配电网的电压幅值下限和上限；a5)配电网支路传输极限约束，满足如下关系：其中，系数α
ω
、β
ω
、γ
ω
通过交流配电网线路最大传输容量S
max
以及多边形边数X求得。5.根据权利要求4所述的一种计及广义可控资源的光伏配电系统协同运行方法，其特征在于，所述约束条件还包括：b)储能运行约束：b1)储能实时荷电状态约束，满足如下关系：其中，e为储能下标，为第e个...

【专利技术属性】
技术研发人员：华晓，侯宝宇，郑樟磊，黄炎阶，吴蓉，俞阳，郑辉，周慧忠，吴昌，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司衢州供电公司，
类型：发明
国别省市：