增量配电网端对端的区域配电网运行方法、系统和终端技术方案

本发明专利技术公开了一种增量配电网端对端的区域配电网运行方法、系统和终端，属于配电网运行领域，包括以下步骤：建立了以区域配电网总体运行成本最小化为目标函数，将传统的配电网重构约束以及增量配电网端对端交易约束相结合作为约束条件的配电网运行决策模型，以实现区域配电网的经济运行。本发明专利技术综合考虑了传统配电网增量配电网之间的耦合互动，在区域配电网的运行中计及增量配电网的端对端交易行为，提供了一种新型的区域配电网运行方法，可以保证区域配电网的经济平稳运行。证区域配电网的经济平稳运行。证区域配电网的经济平稳运行。

【技术实现步骤摘要】
增量配电网端对端的区域配电网运行方法、系统和终端


[0001]本专利技术涉及配电网运行领域，具体涉及一种增量配电网端对端的区域配电网运行方法、系统和终端。

技术介绍

[0002]随着社会经济不断发展以及新能源技术的发展，我国电力工业规模持续扩大，新型增量配电网发展建设迅猛。清洁可再生能源逐步代替化石能源，是国家实现“碳达峰、碳中和”战略的重大支撑，也是人类社会实现能源与经济可持续发展的重大战略需求。随着分布式能源接入电网的规模逐渐增加，传统的配电网运行方法受到了巨大挑战。传统的配电网主要是能量单向流动网，能量单一地从输电侧流向用电侧，不存在反向流动的可能。而增量配电网大多含有分布式电源，造成增量配电网能量双向流动网，随着分布式能源出力的变化，能量流动的方向也可能发生变化。由于增量配电网中新能源出力具有间歇性和波动性，考虑将增量配电网作为一个能源产消者，在增量配电网之间通过端对端交易实现能源共享，降低区域配电网综合运行成本。增量配电网的接入对传统的区域配电网运行方法提出了新的要求，特别是考虑到含有高比例新能源的增量配电网大量参与端对端交易市场。未来的区域配电网运行决策需要充分利用传统配电网与增量配电网之间的耦合互动，实现配电网运行方法的与时俱进，达到更高的可靠性和经济性。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术目的在于考虑增量配电网端对端交易的情况下，提供一种新型的区域配电网运行方法，建立了包含传统配电网重构约束和增量配电网端对端交易约束的区域配电网运行决策模型，使得整个区域配电网能以最低的成本代价保证安全稳定的运行，解决了未来大量增量配电网参与端对端交易市场后区域配电网的调度、运行和管理需求。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]本专利技术第一方面公开增量配电网端对端的区域配电网运行方法，包括：
[0006]基于配电网的运行成本建立区域配电网的运行成本模型；基于配电网的运行约束建立区域配电网的重构运行模型；
[0007]基于增量配电网在区域配电网中的产消量和生产约束，建立增量配电网端对端交易模型；
[0008]以区域配电网的运行成本最低为目标，结合区域配电网的运行成本模型、区域配电网的重构运行模型和增量配电网端对端交易模型，确定配电网的运行规划方法。
[0009]在一些实施例中，所述配电网的运行成本包括网络损耗成本、网络重构成本和接入区域配电网的增量配电网内部的新能源弃风弃光成本。
[0010]在一些实施例中，所述配电网的运行约束包括节点电压约束、功率平衡约束和网络拓扑约束。
[0011]在一些实施例中，所述区域配电网的运行成本模型的构建包括以下步骤：
[0012]在区域配电网运行规划过程中，线路上的损耗会构成网络损耗成本，同时配电网中的开关工作状态的变化会产生网络重构成本，增量配电网中的新能源机组会产生弃风弃光成本，故区域配电网综合运行成本函数为：
[0013][0014]其中，t为一天中的某个时刻，n为增量配电网的数量，C
loss
为网络损耗成本，C
rec
为网络重构成本，C
IDNcut
为增量配电网中的新能源弃风弃光成本；
[0015]网络损耗成本C
loss
为：
[0016]C
loss
＝λ
loss
(∑P
sub
‑
∑P
i,L
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0017]其中，λ
loss
为单位网络损耗的价格，P
sub
为变电站节点的功率，P
i,L
为节点i处的有功负荷；
[0018]网络重构成本C
rec
为：
[0019]C
rec
＝λ
s
|X
k,t
‑
X
k,t
‑1|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0020]其中，λ
s
为开关操作费用，X
k,t
为第k个开关在t时刻的运行状态，X
k,t
‑1为第k个开关在t
‑
1时刻的运行状态；
[0021]增量配电网中的新能源弃风弃光成本C
IDNcut
为：
[0022][0023]其中，λ
cut
为增量配电网的单位弃风、弃光成本，为第i个节点处增量配电网的预测最大出力，P
i,IDN
为第i个节点处增量配电网的实际出力。
[0024]在一些实施例中，所述节点电压约束满足：
[0025]V
imin
≤V
i
≤V
imax
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0026]其中V
i
为节点i的电压，V
imin
为节点i的电压下限，V
imax
为节点i的电压上限；
[0027]功率平衡约束中包括配电网的节点功率约束和配电网的支路功率约束；
[0028]节点功率约束满足：
[0029][0030][0031]式中，ENS
i
表示i节点处切负荷的有功功率量；PD
i
，QD
i
表示i节点处注入的有功，无功功率；p
ij
，q
ij
表示i节点向j节点流出的有功功率和无功功率；
[0032]QR
i
表示节点i有功功率与无功功率的负荷削减比例；式(6)和(7)表示了节点i的有功和无功功率平衡；
[0033]支路功率约束满足：
[0034][0035][0036]式中：Gl和Bl分别表示线路l的导纳，为线路l对地电容；r
l
,t
l
是计算中引入
的辅助变量；式(8)表示线路流过的有功功率平衡方程式，由二阶锥规划的潮流化简而来，式(9)表示线路流过的无功功率平衡方程式；
[0037]支路功率约束:
[0038][0039]式中，P
ij
和Q
ij
分别为在支路ij之间流通的有功功率和无功功率，表示支路ij之间允许流通的最大功率；
[0040]网络拓扑约束需满足：(a)网络是联通的；(b)闭合支路数等于节点总数减1；
[0041]网络拓扑约束的构建包括以下步骤：
[0042]引入两个二进制变量β
mn
，β
nm
；如果节点n是m的父节点则β
mn
＝1，否则为0；如果节点m是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.增量配电网端对端的区域配电网运行方法，其特征在于，包括：基于配电网的运行成本建立区域配电网的运行成本模型；基于配电网的运行约束建立区域配电网的重构运行模型；基于增量配电网在区域配电网中的产消量和生产约束，建立增量配电网端对端交易模型；以区域配电网的运行成本最低为目标，结合区域配电网的运行成本模型、区域配电网的重构运行模型和增量配电网端对端交易模型，确定配电网的运行规划方法。2.根据权利要求1所述的增量配电网端对端的区域配电网运行方法，其特征在于，所述配电网的运行成本包括网络损耗成本、网络重构成本和接入区域配电网的增量配电网内部的新能源弃风弃光成本。3.根据权利要求1所述的增量配电网端对端的区域配电网运行方法，其特征在于，所述配电网的运行约束包括节点电压约束、功率平衡约束和网络拓扑约束。4.根据权利要求2所述的增量配电网端对端的区域配电网运行方法，其特征在于，所述区域配电网的运行成本模型的构建包括以下步骤：在区域配电网运行规划过程中，线路上的损耗会构成网络损耗成本，同时配电网中的开关工作状态的变化会产生网络重构成本，增量配电网中的新能源机组会产生弃风弃光成本，故区域配电网综合运行成本函数为：其中，t为一天中的某个时刻，n为增量配电网的数量，C
loss
为网络损耗成本，C
rec
为网络重构成本，C
IDNcut
为增量配电网中的新能源弃风弃光成本；网络损耗成本C
loss
为：C
loss
＝λ
loss
(∑P
sub
‑
∑P
i,L
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，λ
loss
为单位网络损耗的价格，P
sub
为变电站节点的功率，P
i,L
为节点i处的有功负荷；网络重构成本C
rec
为：C
rec
＝λ
s
|X
k,t
‑
X
k,t
‑1|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，λ
s
为开关操作费用，X
k,t
为第k个开关在t时刻的运行状态，X
k,t
‑1为第k个开关在t
‑
1时刻的运行状态；增量配电网中的新能源弃风弃光成本C
IDNcut
为：其中，λ
cut
为增量配电网的单位弃风、弃光成本，为第i个节点处增量配电网的预测最大出力，P
i,IDN
为第i个节点处增量配电网的实际出力。5.根据权利要求3所述的增量配电网端对端的区域配电网运行方法，其特征在于，所述节点电压约束满足：V
imin
≤V
i
≤V
imax
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)其中V
i
为节点i的电压，V
imin
为节点i的电压下限，V
imax
为节点i的电压上限；功率平衡约束中包括配电网的节点功率约束和配电网的支路功率约束；
节点功率约束满足：节点功率约束满足：式中，ENS
i
表示i节点处切负荷的有功功率量；PD
i
，QD
i
表示i节点处注入的有功，无功功率；p
ij
，q
ij
表示i节点向j节点流出的有功功率和无功功率；QR
i
表示节点i有功功率与无功功率的负荷削减比例；式(6)和(7)表示了节点i的有功和无功功率平衡；支路功率约束满足：支路功率约束满足：式中：Gl和Bl分别表示线路l的导纳，为线路l对地电容；r
l
,t
l
是计算中引入的辅助变量；式(8)表示线路流过的有功功率平衡方程式，由二阶锥规划的潮流化简而来，式(9)表示线路流过的无功功率平衡方程式；支路功率约束:式中，P
ij
和Q
ij
分别为在支路ij之间流通的有功功率和无功功率，表示支路ij之间允许流通的最大功率；网络拓扑约束需满足：(a)网络是联通的；(b)闭合支路数等于节点总数减1；网络拓扑约束的构建包括以下步骤：引入两个二进制变量β
mn
，β
nm
；如果节点n是m的父节点则β
mn
＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏祥运，胡明辉，韩遇春，王逸飞，李红，汪楚暑，刘晗，王书宏，何维祥，王华雷，
申请(专利权)人：东南大学国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：