【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分布式储能，具体为配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法。
技术介绍
1、随着工业化进程加快，能源问题和环境问题日益突出，可再生能源作为一种清洁、高效可持续的能源，逐渐受到了广泛的关注和应用。然而考虑到可再生能源发电的间歇性、不确定性和随机性特点，大规模可再生能源接入配电网势必会给配电网的安全稳定运行带来极大的挑战。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其目的在于通过控制分布式电源出力在实现配电网内部的最优潮流目标的同时对上级配电网的调频和调压指令进行响应，配合上级配电网实现调频和调压的目标。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，包括如下步骤：
3、步骤s1：构造配电网快速时变最优潮流模型；
4、1)配电网快速时变最优潮流模型目标函数；
5、①分布式光伏设备运行成本；
6、②分布式储能设备运行成本；
7、2)配电网快速时变最优潮流模型约束条件；
8、①配电网潮流约束；
9、②电压约束；
10、③电流约束；
11、④光伏设备、储能设备有功及无功约束；
12、⑤功率平衡约束；
13、步骤s2：配电网的快速时变最优潮流追踪算法；
14、1)电压灵敏度的求解；
15、2)电
16、3)追踪灵敏度的求解；
17、4)降低充电次数的储能充放电指令修正方法。
18、进一步的，所述步骤s1中配电网快速时变最优潮流模型目标函数为：
19、
20、
21、
22、式中：min{·}表示最小化；为光储分布式电源的运行指标函数；为光伏在t时刻输出的有功最大值，和为光伏在t时刻输出的有功功率和无功功率；和分别为光伏的有功和无功成本系数；和分别为储能的有功和无功成本系数；i∈n，n表示配电网的节点标号集合。
23、进一步的，所述步骤s1中配电网快速时变最优潮流模型约束条件具体为：
24、配电网潮流约束，即：
25、
26、电压约束，即：
27、
28、电流约束，即：
29、
30、光伏设备和储能设备的有功及无功约束，即：
31、
32、功率平衡约束，即：
33、
34、式中，上角标t表示时刻；下角标i和ij分别为配电网的节点的标号以及线路的标号，i,j∈n，ij∈m，n为配电网的节点标号集合，m为配电网的线路标号集合；其中和分别为i、j节点在t时刻光伏和储能输出的有功功率和无功功率，和分别为j下游与其相连节点集合的有功功率和无功功率；z∈hj为在节点j下游与其相连的节点集合；rij和xij分别为线路ij的电阻和电抗；和分别为线路ij在t时刻始端的有功功率和无功功率；为线路ij在t时刻的电流幅值；和分别为节点i和节点j在t时刻的电压幅值；和为j节点在t时刻的负荷有功功率和无功功率；vi、分别为节点电压允许的上限、下限；为线路允许的电流上限；和分别为t时刻pcc处实际的注入有功功率和注入无功功率；和分别为t时刻pcc处的指令有功功率和指令无功功率。
35、进一步的，所述步骤s2中电压灵敏度的求解具体过程为：
36、在辐射状配电网中，利用前推回代的潮流灵敏度计算方法得到各条线路功率对节点k注入功率的灵敏度，即：
37、
38、
39、
40、
41、式中，分别为对应的量测值；和分别为任意节点k在t时刻向配电网中注入的有功功率和无功功率；
42、依次由配电网始端向末端进行推导，最终可得各节点电压幅值对节点注入的灵敏度：
43、
44、
45、式中，zij为线路ij的阻抗；rij和xij分别为线路ij的电阻和电抗。
46、进一步的，所述步骤s2中电流灵敏度的求解具体过程为：
47、
48、
49、式中，和为t时刻线路ij的电流对节点k有功功率和无功功率的灵敏度；和为t时刻线路ij的有功功率和无功功率对节点k有功功率的灵敏度；为t时刻节点i的电压对节点k有功功率的灵敏度；为的量测值。
50、进一步的，所述步骤s2中追踪灵敏度的求解具体过程为：
51、
52、
53、
54、
55、式中，hpcc为在节点pcc下游与其相连的节点集合；(pcc,j)为pcc节点下游的j节点；和为线路(pcc,j)上流经有功功率和无功功率的量测值；r(pcc,j)和x(pcc,j)分别为线路的电阻与电抗；为根节点pcc处的量测值；为t时刻pcc处实际的注入有功功率；为t时刻pcc处实际的注入无功功率；
56、
57、
58、
59、进一步的，所述步骤s2中降低充电次数的储能充放电指令修正方法，具体为：
60、首先判断按照此时出力计算储能电量，判断储能内部所剩余的电量或空间能否满足此次动作，无法满足，则将此次储能不动作；
61、满足充电或者放电要求，判断此时储能连接的节点电压是否越限，节点电压越限，则将计算结果直接作用于储能的控制器，改变储能的运行状态；节点电压不越限，判断此次计算出来的储能处理情况是否和上次储能的出力方向一致；
62、出力方向一致，则直接令计算结果动作于储能的控制器；出力方向不一致，则控制此次储能不动作。
63、与现有的技术相比，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术针对含光储的配电网在追踪上级配电网指令并实现配电网自身快速时变的最优潮流追踪问题，通过控制分布式电源出力在实现配电网内部的最优潮流目标的同时对上级配电网的调频和调压指令进行响应，配合上级配电网实现调频和调压的目标；针对可再生能源出力不稳定的问题，设计了一种基于量测反馈的秒级在线优化控制方法，通过计算配电网各项指标以及指令对注入功率的灵敏度矩阵能够快速得到分布式电源的出力决策点，并可以在秒级时间尺度实现配电网的最优潮流运行目标；充分考虑可再生能源出力的不确定性问题，利用分布式电源设备可采用梯度下降法快速控制的特性，实现时变快速配电网opf跟踪解，具有方法科学合理，适用性强，效果佳等优点。
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1.配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：所述步骤S1中配电网快速时变最优潮流模型目标函数为：
3.根据权利要求2所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：所述步骤S1中配电网快速时变最优潮流模型约束条件具体为：
4.根据权利要求3所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：所述步骤S2中电压灵敏度的求解具体过程为：
5.根据权利要求4所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：所述步骤S2中电流灵敏度的求解具体过程为：
6.根据权利要求5所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：所述步骤S2中追踪灵敏度的求解具体过程为：
7.根据权利要求6所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：所述步骤S2中降低充电次数的储能充放电指令修正方法，具体为：
【技术特征摘要】
1.配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：所述步骤s1中配电网快速时变最优潮流模型目标函数为：
3.根据权利要求2所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：所述步骤s1中配电网快速时变最优潮流模型约束条件具体为：
4.根据权利要求3所述的配电网分布式电源追踪有功-无功指令的在线控制方法，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢国强，潘本仁，徐在德，陈明亮，蔡明，余滢婷，张韬，黎鹏程，张妍，周仕豪，王冠南，邹进，皮杰明，丁凯，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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