含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电力系统运行调度技术领域，提供了一种含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法及系统，在确定柔性配电网中软常开开关稳态模型的基础上，建立配电网随机最优潮流机会约束规划模型；将随机生成且忽略波动性的光伏出力数据和负荷数据期望值代入所述配电网随机最优潮流机会约束规划模型中，得到确定性最优潮流模型；然后对确定性最优潮流模型进行求解，得到基准运行点；计算基准运行点处的概率潮流，得到输出变量的分位函数；基于分位函数，比较输出变量在机会约束置信水平下的分位数与变量的计算边界，对变量边界进行修正，直到无违反约束；最优潮流计算过程中，考虑了随机生成的光伏出力数据和负荷数据等，提高了模型鲁棒性。了模型鲁棒性。了模型鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统运行调度
，尤其涉及一种含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，电力电子及其相关控制技术、信息技术高速发展，软常开开关(Soft Normally Open point，SNOP)，也称为柔性多状态开关关(Flexible Multi
‑
State Switch，FMSS)或者智能软开关，是一种可以替代传统联络开关的新型电力电子装置，具有灵活的控制能力和快速响应特性，SNOP能够实现有功功率和无功功率的同时调整，而且功率控制简单、可靠，从而有效应对包括电压越限等一系列问题，SNOP技术在配电网领域的应用已成为热点问题。
[0003]专利技术人发现，已有的软常开开关在配电网中的研究中大多未考虑分布式发电、负荷等因素的波动性，在参与潮流调控与优化时采用确定性模型，传统电力系统的随机最优潮流模型在柔性配电网中鲜有应用；然而随着分布式能源在配电网中的渗透率逐步提高，受环境因素的影响愈加明显，分布式能源出力的随机性与波动性，导致目前含SNOP柔性配电网的潮流调控策略鲁棒性较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法及系统，本专利技术将随机生成的光伏出力数据和负荷数据期望值代入所述配电网随机最优潮流机会约束规划模型中，考虑了随机生成的光伏出力数据和负荷数据等，提高了模型鲁棒性，使得柔性配电网能够应对随机因素的波动性，实现安全稳定运行。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法，包括：
[0007]确定柔性配电网中的软常开开关稳态模型；
[0008]基于所述软常开开关稳态模型，以配网有功损耗的期望最小为目标，得到配电网随机最优潮流机会约束规划模型；
[0009]随机生成光伏出力数据和负荷数据，将忽略波动性光伏出力数据和负荷数据的期望值代入所述配电网随机最优潮流机会约束规划模型中，得到确定性最优潮流模型；
[0010]对所述确定性最优潮流模型进行求解，得到基准运行点；
[0011]计算基准运行点处的概率潮流，得到输出变量的分位函数；
[0012]基于分位函数，比较输出变量在机会约束置信水平下的分位数与变量的计算边界，对变量边界进行修正，直到无违反约束，完成最优潮流计算。
[0013]进一步的，软常开开关稳态模型采用节点注入功率模型；接入软常开开关的两个节点分别等效为有功功率和电压幅值给定的节点，以及注入有功功率和无功功率的节点。
[0014]进一步的，所述配电网随机最优潮流机会约束规划模型以发电机和软常开开关各端电压源换流器的有功输出和无功输出作为控制变量，节点电压和支路电流为状态变量。
[0015]进一步的，负荷和光伏出力随机变量分别服从正态分布和贝塔分布，采用蒙特卡洛模拟法随机生成光伏出力数据和负荷数据。
[0016]进一步的，采用蒙特卡洛模拟法产生每小时内光照强度数据组，求出每小时内的光照强度平均值和方差，再由光照强度和光伏电池板有功出力之间的关系计算光伏系统的有功注入量和无功注入量的初始值。
[0017]进一步的，采用粒子群寻优算法求解所述确定性最优潮流模型，计算最优潮流。
[0018]进一步的，利用半不变量法结合Cornish
‑
Fisher级数方法，计算基准运行点处的概率潮流，得到输出变量的分位函数。
[0019]第二方面，本专利技术还提供了一种含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算系统，包括：
[0020]软常开开关模型确定模块，被配置为：确定柔性配电网中的软常开开关稳态模型；
[0021]规划模型确定模块，被配置为：稳态模型确定模块，被配置为：基于所述软常开开关稳态模型，以配网有功损耗的期望最小为目标，得到配电网随机最优潮流机会约束规划模型；
[0022]最优潮流模型确定模块，被配置为：随机生成光伏出力数据和负荷数据，将忽略波动性光伏出力数据和负荷数据的期望值代入所述配电网随机最优潮流机会约束规划模型中，得到确定性最优潮流模型；
[0023]基准运行点计算模块，被配置为：对所述确定性最优潮流模型进行求解，得到基准运行点；
[0024]分位函数计算模块，被配置为：计算基准运行点处的概率潮流，得到输出变量的分位函数；
[0025]潮流计算模块，被配置为：基于分位函数，比较输出变量在机会约束置信水平下的分位数与变量的计算边界，对变量边界进行修正，直到无违反约束，完成最优潮流计算。
[0026]第三方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现了第一方面所述的含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法的步骤。
[0027]第四方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面所述的含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法的步骤。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0029]本专利技术在确定柔性配电网中软常开开关稳态模型的基础上，建立配电网随机最优潮流机会约束规划模型；将随机生成且忽略波动性的光伏出力数据和负荷数据期望值代入所述配电网随机最优潮流机会约束规划模型中，得到确定性最优潮流模型；然后对确定性最优潮流模型进行求解，得到基准运行点；计算基准运行点处的概率潮流，得到输出变量的分位函数；基于分位函数，比较输出变量在机会约束置信水平下的分位数与变量的计算边界，对变量边界进行修正，直到无违反约束，完成最优潮流计算；最优潮流计算过程中，将随机生成的光伏出力数据和负荷数据期望值代入所述配电网随机最优潮流机会约束规划模
型中，考虑了随机生成的光伏出力数据和负荷数据等，提高了模型鲁棒性，使得柔性配电网能够应对随机因素的波动性，实现安全稳定运行。
附图说明
[0030]构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
[0031]图1为本专利技术实施例1的柔性软开关SNOP注入功率模型示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例1的含SNOP的柔性配电网随机最优潮流计算方法的流程图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0034]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0035]实施例1：
[0036]随着分布式能源在配电网中的渗透率逐步提高，受环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法，其特征在于，包括：确定柔性配电网中的软常开开关稳态模型；基于所述软常开开关稳态模型，以配网有功损耗的期望最小为目标，得到配电网随机最优潮流机会约束规划模型；随机生成光伏出力数据和负荷数据，将忽略波动性光伏出力数据和负荷数据的期望值代入所述配电网随机最优潮流机会约束规划模型中，得到确定性最优潮流模型；对所述确定性最优潮流模型进行求解，得到基准运行点；计算基准运行点处的概率潮流，得到输出变量的分位函数；基于分位函数，比较输出变量在机会约束置信水平下的分位数与变量的计算边界，对变量边界进行修正，直到无违反约束，完成最优潮流计算。2.如权利要求1所述的含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法，其特征在于，软常开开关稳态模型采用节点注入功率模型；接入软常开开关的两个节点分别等效为有功功率和电压幅值给定的节点，以及注入有功功率和无功功率的节点。3.如权利要求1所述的含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法，其特征在于，所述配电网随机最优潮流机会约束规划模型以发电机和软常开开关各端电压源换流器的有功输出和无功输出作为控制变量，节点电压和支路电流为状态变量。4.如权利要求1所述的含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法，其特征在于，负荷和光伏出力随机变量分别服从正态分布和贝塔分布，采用蒙特卡洛模拟法随机生成光伏出力数据和负荷数据。5.如权利要求4所述的含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法，其特征在于，采用蒙特卡洛模拟法产生每小时内光照强度数据组，求出每小时内的光照强度平均值和方差，再由光照强度和光伏电池板有功出力之间的关系计算光伏系统的有功注入量和无功注入量的初始值。6.如权利要求4所述的含软常开开关的柔性配电网随机最优潮流计算方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋亮，邢志同，褚宁，毛晨旭，付迪雅，殷红旭，李振凯，荆盼盼，穆志军，魏燕飞，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司德州供电公司，
类型：发明
国别省市：