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基于凸优化的分布式光伏优化调度方法、装置及存储介质制造方法及图纸

技术编号:40354247 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-09 14:39
本发明专利技术涉及基于凸优化的分布式光伏优化调度方法、装置及存储介质,应用于分布式光伏运行调度技术领域,包括:本申请基于配电网的运行优化,建立改善电能质量的目标函数;在目标函数下,建立对应的约束条件,针对约束条件中存在的非凸非线性约束,进行模型的凸优化处理,将原始非凸非线性模型转换为凸二次约束二次规划模型,使其可以被原对偶内点法快速求解,通过潮流计算与优化计算的交替迭代减小模型凸化误差,从而在降低模型求解难度的同时保证解的精度,根据求解的结果来对配电网进行调度优化,在不安装各种电能质量补偿装置的情况下,解决了配电网电压越限、三相不平衡和谐波等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分布式光伏运行调度,具体涉及基于凸优化的分布式光伏优化调度方法、装置及存储介质


技术介绍

1、可调分布式光伏(sdpv)发电作为利用可再生能源的一种重要形式,已在中低压配电网中得到了推广应用。然而,随着分布式光伏容量的增加以及大量单相分布式光伏的接入,配电网也将面临电压越限、三相不平衡等电能质量问题。另一方面,不断增加且分布广泛的非线性负荷以及单相负荷也导致配电网的谐波及不平衡问题日趋严重,影响其正常运行。

2、为解决配电网电压越限、三相不平衡和谐波等问题,通常需要安装各种电能质量补偿装置,但这样会增加配电网的投资运行成本。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供基于凸优化的分布式光伏优化调度方法、装置及存储介质,以解决现有技术中,为解决配电网电压越限、三相不平衡和谐波等问题,通常需要安装各种电能质量补偿装置,但这样会增加配电网的投资运行成本的问题。

2、根据本专利技术实施例的第一方面,提供基于凸优化的分布式光伏优化调度方法,所述方法包括:

3、以配电网运行线路的有功功率损耗最小化为目标建立损耗目标函数,以配电网络整体的谐波电压水平最小化为目标建立谐波目标函数,以配电网各节点的三相基波电压最小化为目标建立基波目标函数;

4、通过线性加权的方式将所述损耗目标函数、谐波目标函数以及基波目标函数进行组合得到最终目标函数;

5、建立所述最终目标函数的约束条件,所述约束条件包括:基波潮流约束、谐波潮流约束、节点电压约束、线路电流约束、电能质量约束以及sdpv并网逆变器运行约束;

6、将所述基波潮流约束以及谐波潮流约束中的非线性等式约束通过凸优化变换,得到直角坐标系下的线性化潮流约束;

7、将所述sdpv并网逆变器运行约束通过凸优化变换,得到新的sdpv并网逆变器运行线性不等式约束;

8、将所述直角坐标系下的线性化潮流约束、节点电压约束、线路电路约束、电能质量约束以及新的sdpv并网逆变器运行线性不等式约束作为最终目标函数的约束,求解所述最终目标函数,根据求解的结果对配电网进行调度。

9、优选地,

10、所述基波潮流约束包括:

11、获取配电网中不同节点之间的相位、有功功率、无功功率、负荷以及电流数据,并根据不同节点之间的相位、有功功率、无功功率、负荷以及电流数据建立基波潮流约束。

12、优选地,

13、所述谐波潮流约束包括:

14、获取配电网中不同节点之间的相位、有功功率、无功功率、电流、电流的幅值以及相角频谱值,并根据不同节点之间的相位、有功功率、无功功率、电流、电流的幅值以及相角频谱值建立谐波潮流约束。

15、优选地,

16、所述节点电压约束包括:

17、获取配电网中不同节点之间的节点电压幅值,以不同节点的节点电压幅值满足预设的电压范围建立节点电压约束。

18、优选地,

19、所述电能质量约束包括:

20、分别获取所述配电网中不同节点的谐波电压以及不平衡电压,以不同节点的谐波电压以及不平衡电压满足预设的谐波电压范围以及不平衡电压范围建立电能质量约束。

21、优选地,

22、所述sdpv并网逆变器运行约束包括:

23、获取sdpv中逆变器的额定容量以及额定电流,以逆变器的额定容量以及额定电流在预设的容量范围以及电流范围内,建立sdpv并网逆变器运行约束。

24、优选地,

25、所述将所述基波潮流约束以及谐波潮流约束中的非线性等式约束通过凸优化变换,得到直角坐标系下的线性化潮流约束包括:

26、通过基波潮流约束以及谐波潮流约束获取当前配电网中低压台区以及sdpv的运行数据;

27、根据中低压台区以及sdpv的运行数据,通过基波潮流约束以及谐波潮流约束中的非线性约束进行一次基波潮流与谐波潮流计算,得到各低压台区的基波电流初值和谐波电流初值;

28、将所述基波电流初值以及谐波电流初值分别代入到基波潮流约束的线性约束中,以及谐波潮流约束的线性约束中,得到直角坐标系下的线性化潮流约束。

29、优选地,

30、所述将所述sdpv并网逆变器运行约束通过凸优化变换,得到新的sdpv并网逆变器运行线性不等式约束包括:

31、获取当前配电网中sdpv逆变器的运行数据;

32、将所述sdpv逆变器的运行数据代入到sdpv并网逆变器运行约束中进行一次功率及电流计算,得到sdpv逆变器功率初值及电流初值;

33、将所述sdpv逆变器功率初值及电流初值代入到sdpv并网逆变器运行约束中,得到新的sdpv并网逆变器运行线性不等式约束。

34、根据本专利技术实施例的第二方面,提供基于凸优化的分布式光伏优化调度装置,所述装置包括:

35、目标函数建立模块:用于以配电网运行线路的有功功率损耗最小化为目标建立损耗目标函数,以配电网络整体的谐波电压水平最小化为目标建立谐波目标函数,以配电网各节点的三相基波电压最小化为目标建立基波目标函数;

36、加权组合模块:用于通过线性加权的方式将所述损耗目标函数、谐波目标函数以及基波目标函数进行组合得到最终目标函数;

37、约束建立模块:用于建立所述最终目标函数的约束条件,所述约束条件包括:基波潮流约束、谐波潮流约束、节点电压约束、线路电流约束、电能质量约束以及sdpv并网逆变器运行约束;

38、潮流凸优化模块:用于将所述基波潮流约束以及谐波潮流约束中的非线性等式约束通过凸优化变换,得到直角坐标系下的线性化潮流约束;

39、逆变器凸优化模块:用于将所述sdpv并网逆变器运行约束通过凸优化变换,得到新的sdpv并网逆变器运行线性不等式约束;

40、调度模块:用于将所述直角坐标系下的线性化潮流约束、节点电压约束、线路电路约束、电能质量约束以及新的sdpv并网逆变器运行线性不等式约束作为最终目标函数的约束,求解所述最终目标函数,根据求解的结果对配电网进行调度。

41、根据本专利技术实施例的第三方面,提供一种存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被主控器执行时,实现上述方法中的各个步骤。

42、本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

43、本申请基于配电网的运行优化,建立改善电能质量的目标函数;在目标函数下,建立对应的约束条件,针对约束条件中存在的非凸非线性约束,进行模型的凸优化处理,将原始非凸非线性模型转换为凸二次约束二次规划模型,使其可以被原对偶内点法快速求解,通过潮流计算与优化计算的交替迭代减小模型凸化误差,从而在降低模型求解难度的同时保证解的精度,根据求解的结果来对配电网进行调度优化,在不安装各种电能质量补偿装置的情况下,解决了配电网电压越限、三相不平衡和谐波等问题。

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【技术保护点】

1.基于凸优化的分布式光伏优化调度方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,

9.基于凸优化的分布式光伏优化调度装置,其特征在于,所述装置包括:

10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被主控器执行时,实现如权利要求1-8任一项所述的基于凸优化的分布式光伏优化调度方法中的各个步骤。

【技术特征摘要】

1.基于凸优化的分布式光伏优化调度方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,

7...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪祥贞李智刘航航周蕾张国强鲍冠南张冰丁会芳李山刘铭超
申请(专利权)人:国网山东省电力公司东营供电公司
类型:发明
国别省市:

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