【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力，尤其涉及一种低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法和系统。
技术介绍
1、配电台区柔性互联开关的运行最优优化控制对于提升新能源的消纳、交流侧负荷的供电可靠性及供电质量、实现台区间功率互济、确保用户的可靠性具有重要意义，已经成为进一步优化低压配电站所和台区间潮流的重要调节手段。作为最近新兴的控制策略，当前对柔性互联开关控制的研究主要集中在柔性互联的概念、连接模式、元件构成及接入功能上，对于从系统的角度分析接入低压配电网的控制策略的研究有限，没有考虑现有低压配电网络的特征及柔性互联开关的高成本问题，因而现有控制策略难以适用低压配电网的需求。
2、柔性开关具有调节能力强、响应速度快、动作成本低及故障影响小等特征,其接入后将给系统运行的经济性、灵活性和可靠性带来巨大的提升。然而，柔性开关设备在装备特性与性能上与传统开关有着巨大差异，其运行优化控制在分析手段、协调机制、优化建模等方面均面临着巨大挑战。在现有经济技术条件下，结合配电网的运行实际，对柔性互联开关进行优化控制，不仅可以平衡馈线上的负载，改善系统整体的潮流分布，降低损耗，还可提供电压无功支撑、在故障模式下实现非故障区域的快速恢复，从而提高配电系统运行的经济性、可靠性，改善馈线电压水平和消纳分布式电源的能力，对高渗透率可再生能源配电台区运行的经济性、环保性和安全可靠性具有重要的理论和实际意义。
3、但是，考虑到现阶段低压配电台区的网络结构复杂、可靠性低、负载不均衡及分布式能源利用率低的情况，需要采用先进的柔性互联技术手段进行调节，而当前柔
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法和系统。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、第一方面，提供了一种低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，包括：
4、获取低压配电网的各台区的柔性互联开关的接入模式，根据接入模式建立每一个柔性互联开关的特征参数向量；
5、根据预设时间尺度及低压配电网的网络运行约束条件，建立柔性互联开关优化运行控制模型，柔性互联开关优化运行控制模型具有多优化目标，多优化目标包括低压配电网的供电线路负载率最小、分布式能源的日消纳量最大及日净负荷偏差最小；
6、利用特征参数向量，基于候选解集生成策略和混合分布式估计算法对柔性互联开关优化运行控制模型进行优化求解，得到低压配电的柔性互联开关的最优解集。
7、进一步的，柔性互联开关的接入模式包括直流柔性互联、经储能柔性互联和经直流侧储能柔性互联；
8、直流柔性互联为柔性互联开关通过多端口电力电子变换器连接不同出线下的多条配电线路；
9、经储能柔性互联为柔性互联开关在不同出线下通过断路器连接的多条配电线路之间，加入电力电子变换器与储能装置；
10、经直流侧储能柔性互联为柔性互联开关在直流储能侧构建一个直流互联系统，使多条配单线路通过变流器接入直流互联系统。
11、进一步的，特征参数向量为z＝(z1，z2，z3，z4)，z1表示对应柔性互联开关的接入模式，z1取值为0表示接入模式为直流柔性互联，z1取值为1表示接入模式为经储能柔性互联，z1取值为2表示接入模式为经直流侧储能柔性互联；
12、z2表示对应柔性互联开关的连接端口1按需调节量，z2为0表示断开，z2为1表示未断开；
13、z3表示对应柔性互联开关的连接端口2按需调节量，z3为0表示断开，z3为1表示未断开；
14、z4表示对应柔性互联开关的储能容量，z4为0代表没有储能，z4为1代表有储能。
15、进一步的，根据预设时间尺度及低压配电网的网络运行约束条件，建立柔性互联开关优化运行控制模型，包括：
16、将自然日作为预设时间尺度；
17、确定低压配电网的网络运行约束条件包括潮流约束条件、低压配电网节点电压约束条件、低压配电网辐射运行约束条件、支路电压约束条件、支路电流约束条件及传统开关动作次数约束条件；
18、确定多优化目标，多优化目标包括低压配电网的供电线路负载率最小、分布式能源的日消纳量最大及日净负荷偏差最小；
19、获取所有优化目标的目标函数；
20、以自然日为时间尺度及网络运行约束条件，结合目标函数，构建得到柔性互联开关优化运行控制模型。
21、进一步的，获取所有优化目标的目标函数，包括：
22、当第一优化目标为低压配电网的供电线路负载率最小时，第一优化目标的第一优化目标函数的表达式为：
23、其中，nsl为低压配电网的供电线路数；φ为供电线路集合；ri和rj分别为第i个和第j个供电线路的负载率；p为负荷功率；rate代表功率额定值，real代表实际功率关联值，t代表每个自然日的第t个小时；
24、当第二优化目标为分布式能源的日消纳量最大时，第二优化目标的第二优化目标函数的表达式为：
25、其中，nj为第j条供电线路的分布式电源安装位置数；ptkcon为第k个分布式电源在第t个小时的消纳量；△ttr为第k个光伏电站在第t个小时的光伏消纳容量的持续时间；
26、当第三优化目标为日净负荷偏差最小时，第三优化目标的第三优化目标函数的表达式为：
27、其中，pj,tpv、pj,tell及pj,tload依次为第j条供电线路在第t个小时的分布式电源、储能电量及负荷的总容量；pavtot为系统日总平均负荷；ζi为二元变量，ζi为1代表充电，ζi为-1代表放电；nq、nnq、nkq及nmq依次为母线出线数及第q条出线的负荷、光伏及储能设备数。
28、进一步的，
29、潮流约束条件表达式为pge、qge分别为低压配电网节点e处储能电源的有功出力和无功出力；ple、qle分别为低压配电网节点e处有功负荷和无功负荷；ue为低压配电网节点e的电压大小，ur为低压配电网节点r的电压大小；ger、ber均为低压配电网节点e和r之间的导纳；δer为低压配电网节点e和r的电压相角差；
30、低压配电网节点电压约束条件表达式为vemin≤ve≤vemax，e∈ω，vemin和vemax分别是低压配电网节点电压ve的下限和上限；ω为低压配电网节点集；
31、低压配电网辐射运行约束条件表达式为lnode和lsub分别为低压配电网节点数量和变电站数量；ωg为可断开支路集合；ωc为常闭支路集合；
32、支路电压约束条件表达式为和分别为第t个小时低压配电网节点e电压允许的最小值与最大值
33、支路电流约束条件表达式为为第t个小时低压配电网节点e允许通过的最大电流；
34、传统开关动作次数约束条件表达式为k≤kmax，kmax为传统开本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，所述根据预设时间尺度及所述低压配电网的网络运行约束条件，建立柔性互联开关优化运行控制模型，包括：
5.根据权利要求4所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，所述获取所有优化目标的目标函数，包括：
6.根据权利要求5所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，所述利用所述特征参数向量，基于候选解集生成策略和混合分布式估计算法对所述柔性互联开关优化运行控制模型进行优化求解，得到所述低压配电的柔性互联开关的最优解集，包括：
8.根据权利要求7所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，
9.一种低压配电台区柔性互联开关的优化控制系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，所述根据预设时间尺度及所述低压配电网的网络运行约束条件，建立柔性互联开关优化运行控制模型，包括：
5.根据权利要求4所述的低压配电台区柔性互联开关的优化控制方法，其特征在于，所述获取所有优化目标的目标函数，包括：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文军，董伟杰，张立梅，贾东强，何书耘，李帅虎，师长立，陈剑，林志勇，贾恒，王思斯，邓林志，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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