一种考虑配网重构的主动配电网两阶段潮流优化方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑配网重构的主动配电网两阶段潮流优化方法，包括建立配网重构模型；建立无功补偿装置模型；建立日前优化调度模型；建立日内优化调度模型；模型线性化处理；最后通过仿真验证该方法的有效性。该方法利用配网重构与无功补偿装置协调优化来应对新能源高渗透配电网中电源出力随机性、间接性等问题，改善电能质量，并在减小网络损耗，促进可再生能源消纳的同时改善电压分布，提升配电网运行的经济性和安全性。行的经济性和安全性。行的经济性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑配网重构的主动配电网两阶段潮流优化方法


[0001]本专利技术属于配电网优化调度
，具体涉及一种考虑配网重构的主动配电网两阶段潮流优化方法。

技术介绍

[0002]优化调度方法是配电网运行过程中研究的重要课题之一，是提高配电网稳定性、安全性和经济型的关键手段。对于配电网而言，虽然可再生能源大规模接入配电网减缓了化石能源的消耗，但是其随机性和不确定性也导致了配电网网损增加、电能质量恶化以及弃风弃光严重等问题，影响配电网运行的经济性和可靠性。为了应对能源结构的转型，配电网从传统模型向智能形态发展，主动配电网的概念应运而生。主动配电网能够对其管辖区域内的分布式电源、储能装置、无功补偿装置等灵活性资源进行主动控制和协调优化。随着配电网中灵活性资源的增多，源网荷储间的互动变得频繁，网络重构作为配电网优化运行的重要手段，可用于改善潮流分布和促进可再生能源消纳，提高系统运行的经济性。
[0003]在过去的几年中，已有学者对该领域展开了研究。文献基于极限场景将配网重构与无功电压调整进行了联合优化，在保证系统运行经济性的同时，应对分布式电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑配网重构的主动配电网两阶段潮流优化方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)建立配网重构模型；对分段开关和联络开关进行操作来调整配电网络结构，优化配电网运行模式，均衡负荷和改善供电电压质量；(2)建立无功补偿装置模型；其无功补偿装置包括有载调压变压器、电容器组和静止无功补偿器；(3)建立日前优化调度模型；以网络损耗最小，弃风弃光量最小，设备动作费用最小和从上级电网购电量最小为目标，协调优化分段开关和联络开关的开断，有载调压变压器的档位，电容器组的投切组数，分布式电源的有功出力和储能装置的有功出力；(4)建立日内优化调度模型；以网络损耗最小和电压偏差最小为目标，协调优化分布式电源的无功出力，静止无功补偿器的无功出力和储能装置的无功出力；(5)模型线性化处理，并利用MATLAB中的YALMIP工具箱调用CPLEX求解器进行求解；(6)通过在IEEE33节点配电系统中仿真，验证有效性。2.根据权利要求1所述的考虑配网重构的主动配电网两阶段潮流优化方法，其特征在于：步骤(3)中建立日前优化模型具体包括：日前优化的目标函数定义如下：minF1＝f1+f2+f3+f4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中，F为总运行成本，f1为网络损耗成本，f2为从上级电网购电成本，f3为弃风弃光成本，f4为联络开关、CB和OLTC动作成本之和，T为调度周期，E为配电网支路集合，Ω
grid
为配电网母线节点集合，Ω
WT
、Ω
PV
、Ω
CB
和Ω
OLTC
分别为安装WT、PV、CB和OLTC的节点集合，C
loss
为网络损耗成本系数，为从上级电网购电的成本系数；采用分时电价的形式，C
aban
为弃风弃光的惩罚成本系数，C
con
、C
CB
和C
OLTC
分别为联络开关、CB和OLTC单次动作的成本系数，I
ij,t
为t时刻支路ij的电流幅值，r
ij
为支路ij的等效电阻，为t时刻节点i从上级电网购买的电量，为t时刻节点i处WT、PV发出的最大功率，为t时刻节点i处WT、PV接入电网的实际功率，为t时刻相对于上一时刻支路ij上联络开关动作次数，
分别为t时刻相对于上一时刻节点i上CB、OLTC动作次数；约束条件：1)潮流约束考虑了配网重构以后，配电网的拓扑结构与各个时段联络开关的开断状态有关，则配电网的潮流可以描述为：其中，其中，式中，N(i)为与节点i相连节点集合，为t时刻节点i接入的有功功率和无功功率；Z
ij,t
为t时刻支路ij的开断状态变量，是0
‑
1标识符，当Z
ij,t
为1时，t时刻支路ij闭合，Z
ij,t
为0时，支路ij断开；P
ij,t
、Q
ij,t
为t时刻支路ij上流过的有功功率和无功功率，g
ij
、b
ij
为支路ij等效的电导和电纳，V
i,t
为t时刻节点i的电压幅值，V
j,t
为t时刻节点j的电压幅值，θ
ij,t
为t时刻节点i与节点j之间的电压相角差，为t时刻节点i处的有功负荷和无功负荷，为t时刻节点i从上级电网获得的有功功率和无功功率，和为t时刻节点i处PV、WT和ESS接入电网的有功功率，为t时刻节点i处CB接入的无功功率；2)配电网辐射结构约束配电网的拓扑结构一般是闭环设计、开环运行，在考虑配电网的优化运行时，需要配电网始终保持着辐射结构，约束如下：式中，E
ij,t
、Z
ij,t
均是0
‑
1标识符，E
ij,t
为t时刻支路ij上的潮流流向变量，当E
ij,t
为1时表示时t刻节点i以节点j为母节点，潮流从节点j流向节点i，反之同理，Z
ij,t
为t时刻支路ij的开断状态变量，当Z
ij,t
为1时表示t时刻支路ij上的联络开关闭合，反之同理；约束中E
ij,t
和E
ji,t
最多只有一个为1且保持潮流在支路ij上双向流动，所有节点中除了变电站没有母线
节点，其余节点均只有一个母线节点；3)电压幅值约束电压幅值需满足如下约束：V
i,min
≤V
i,t
≤V
i,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)式中，V
i,min
、V
i,max
为节点i电压幅值上下限；4)电流幅值约束电流幅值需满足如下约束：式中，I
ij,max
为支路ij上能够流过的最大电流幅值；5)分布式电源出力约束风机光伏出力约束为：式中，为t时刻节点i处WT、PV的最大有功输出；6)OLTC约束OLTC作为一种调压手段，可以改善配电网电压水平，其约束如下：式中，为t时刻节点i处OLTC变比的平方，r
iOLTCmin
、r
iOLTCma...

【专利技术属性】
技术研发人员：南钰，孟凡斌，郑罡，米阳，陶岩，武亚非，申杰，卢长坤，宋瑞卿，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：