一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，包括：根据配电网结构，获取配电网支路阻抗信息、可调电源数量与位置信息；获取次日配电网各分布式光伏电源出力预测数据和配电网各节点负荷预测数据；划分日前和日内调度时段，获取各调度时段配电网各分布式光伏电源出力数据和配电网各节点负荷数据；以配电网运行成本最低为目标，建立考虑运行经济性的日前调度优化模型；以配电网电压偏移率最低为目标，建立考虑电能质量的日内调度优化模型；采用粒子群算法求解所述日前调度优化模型和所述日内调度优化模型，获取日前和日内调度计划。前和日内调度计划。前和日内调度计划。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法


[0001]本专利技术涉及配电网控制的
，尤其涉及一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法。

技术介绍

[0002]随着分布式新能源电源大规模接入配电网，低压配网分布式电源渗透率逐步提高。分布式可再生能源具有灵活可靠等特点，可在负荷点附近部署，避免远距离输电带来电能损耗，降低输电线路传输压力。其中分布式光伏电源具有能量利用率高、安装方式简单、部署成本低等优点，可在建筑物屋顶大量部署，是分布式电源接入配电网主要形式。但分布式光伏电源的大规模接入向配电网引入更多不确定因素，为配电网调度问题带来挑战，现有配电网调度方法已无法满足大规模分布式光伏电源调度需求。分布式储能单元可少量存储电能，为光伏电源提供缓冲，有效改善分布式光伏电源出力特性。因此，为分布式光伏电源配置一定容量比例的分布式储能装置，组成光储用户并统一参与配电网调度，成为消纳分布式光伏电源的一种有效方式。现有的配电网调度方法通常从整体功率平衡出发，而对局部分布式电源引起的电压偏移等电能质量问题关注较少，且存在分布式电源出力波动时模型不收敛等问题。

技术实现思路

[0003]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0004]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0005]因此，本专利技术目的是提供一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法解决目前配电网内分布式电源控制困难、运行状态无法被有效感知的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，包括：
[0008]根据配电网结构，获取配电网支路阻抗信息、可调电源数量与位置信息；
[0009]划分日前和日内调度时段，获取各调度时段配电网各分布式光伏电源出力数据和配电网各节点负荷数据；
[0010]以配电网运行成本最低为目标，建立考虑运行经济性的日前调度优化模型；
[0011]以配电网电压偏移率最低为目标，建立考虑电能质量的日内调度优化模型；
[0012]采用粒子群算法求解所述日前调度优化模型和所述日内调度优化模型，获取日前和日内调度计划。
[0013]作为本专利技术所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其中：所述日前和日内调度时段包括，
[0014]分别为日前调度与日内调度决策的最小时间单位；
[0015]日前调度时段为小时级别，日内调度时段为分钟级别。
[0016]作为本专利技术所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其中：所述日前调度优化模型包括，
[0017]具体的公式表示如下：
[0018][0019]其中，C为配电网总运行成本，C
G
(t)为配电网每调度时段电源节点发电成本，C
loss
(t)为每调度时段配电网内网络损耗成本，C
mar
(t)为每调度时段配电网内裕度成本，C
PESS
(t)为每调度时段配电网内光储用户功率成本，N
t
为一日内调度时段个数；
[0020]满足设定的全部约束条件；
[0021]获取日内调度时段准确负荷与分布式光伏电源精确出力数据。
[0022]作为本专利技术所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其中：所述配电网运行成本包括，
[0023]电源节点发电成本，网络损耗成本，光储用户功率使用成本及容量裕度成本；
[0024]所述电源节点发电成本由电源节点该调度时段出力决定；
[0025]所述网络损耗成本用于计算配电网网络损耗，由每条支路当前调度时段损耗功率决定；
[0026]所述容量裕度成本用于表征日前调度阶段预留调度裕度所需成本，由可调设备备用功率决定；
[0027]所述光储用户功率使用成本用于表征日前调度光储用户所需成本，由光储用户功率成本与调峰补偿成本组成。
[0028]作为本专利技术所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其中：所述日前调度优化模型的约束条件包括，
[0029]电功率平衡约束、潮流约束、节点电压电流范围约束、电源爬坡约束、可再生能源消纳约束和光储用户荷电状态约束；
[0030]所述电功率平衡约束用于确保配网内每调度时段配网内所有电源发出电功率足够支撑配网内所有负荷及功率损耗；
[0031]所述潮流约束用于表征电功率在配电网中传输关系，使配电网运行状态能够求解；
[0032]所述节点电压电流范围约束用于作为潮流运算边界条件，保证计算结果成立，保证求解得到的电压符合实际运行情况；
[0033]所述电源爬坡约束用于限制可调设备在单位调度时间内允许调节的功率范围；
[0034]所述可再生能源消纳约束用于限制分布式光伏电源典型日内消纳比率；
[0035]所述光储用户荷电状态约束用于表征光储用户充放电情况与荷电状态关系。
[0036]作为本专利技术所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其中：所述日内调度优化模型包括，
[0037]具体的公式表示如下：
[0038][0039]其中，U
N
(t)为节点额定电压标幺值，U
i
(t)为t时刻节点i电压，N
n
为配网中节点数量；
[0040]检测运行计划偏移情况，并判断计划偏移原因，根据计划偏移原因更新日内调度优化模型的约束条件；
[0041]逐步滚动调度时段，重复更新日内调度优化模型的约束条件，直至遍历全部调度时段对日前调度计划进行实时校正；
[0042]其中，所述日内调度优化模型的约束条件与所述日前调度优化模型的约束条件相同，其范围随时间尺度缩小而相应缩减，并根据计划偏移原因进行进一步调整，以确保调节过程的针对性；
[0043]判断计划偏移原因，若发电计划偏移超出阈值时，则运行日内调度优化模型；
[0044]若发电计划偏移未超出阈值，则继续依照日前调度计划运行。
[0045]作为本专利技术所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其中：所述日内调度优化模型的约束条件的调整过程包括：
[0046]对于负荷偏移日前调度计划引起的偏移事件，对光储用户允许调节范围严格约束，对电源节点允许调节出力范围宽松约束；
[0047]对于光伏电源出力偏移引起的发电计划偏移，光储用户出力范围宽松约束，电源节点出力严格约束。从而确保日内调度针对性；
[0048]其中，所述严格约束表示可调设备允许调节范围进一步缩小，宽松约束表示可调设备允许本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其特征在于：包括，根据配电网结构，获取配电网支路阻抗信息、可调电源数量与位置信息；划分日前和日内调度时段，获取各调度时段配电网各分布式光伏电源出力数据和配电网各节点负荷数据；以配电网运行成本最低为目标，建立考虑运行经济性的日前调度优化模型；以配电网电压偏移率最低为目标，建立考虑电能质量的日内调度优化模型；采用粒子群算法求解所述日前调度优化模型和所述日内调度优化模型，获取日前和日内调度计划。2.如权利要求1所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述日前和日内调度时段包括，分别为日前调度与日内调度决策的最小时间单位；日前调度时段为小时级别，日内调度时段为分钟级别。3.如权利要求1所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述日前调度优化模型包括，具体的公式表示如下：其中，C为配电网总运行成本，C
G
(t)为配电网每调度时段电源节点发电成本，C
loss
(t)为每调度时段配电网内网络损耗成本，C
mar
(t)为每调度时段配电网内裕度成本，C
PESS
(t)为每调度时段配电网内光储用户功率成本，N
t
为一日内调度时段个数；满足设定的全部约束条件；获取日内调度时段准确负荷与分布式光伏电源精确出力数据。4.如权利要求1所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述配电网运行成本包括，电源节点发电成本，网络损耗成本，光储用户功率使用成本及容量裕度成本；所述电源节点发电成本由电源节点该调度时段出力决定；所述网络损耗成本用于计算配电网网络损耗，由每条支路当前调度时段损耗功率决定；所述容量裕度成本用于表征日前调度阶段预留调度裕度所需成本，由可调设备备用功率决定；所述光储用户功率使用成本用于表征日前调度光储用户所需成本，由光储用户功率成本与调峰补偿成本组成。5.如权利要求3所述的一种考虑光储用户并网的配电网多时间尺度优化调度方法，其特征在于：所述日前调度优化模型的约束条件包括，电功率平衡约束、潮流约束、节点电压电流范围约束、电源爬坡约束、可再生能源消纳约束和光储用户荷电状态约束；所述电功率平衡约束用于确保配网内每调度时段配网内所有电源发出电功率足够支撑配网内所有负荷及功率损耗；所述潮流约束用于表征电功率在配电网中传输关系，使配电网运行状态能够求解；
所述节点电压电流范围约束用于作为潮流运算边界条件，保证计算结果成立；所述电源爬坡约束用于限制可调设备在单位调度时间内允许调节的功率范围；所述可再生能源消纳约束用于限制分布式光伏电源典型日...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，肖小兵，李跃，蔡永翔，金鑫，付宇，黄博阳，何肖蒙，潘廷哲，方阳，王扬，郑友卓，张洋，刘安茳，熊楠，郝树青，何心怡，苗宇，窦陈，唐学用，宋子宏，叶远红，董武，王颖舒，王卓月，张恒荣，代奇迹，李前敏，李新皓，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：