【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网，特别涉及一种高渗透率可再生能源配电网中低压柔性互联规划方法。
技术介绍
1、可再生能源作为新能源体系的重要组成部分，随着大量可再生能源的中压馈线和低压台区接入，配电网将普遍呈现高渗透率可再生能源接入的特征，及电动汽车、可调负荷等新型负荷的出现，传统的辐射型中压交流配电网及低压台区链式独立运行方式下，容易出现馈线堵塞、电压波动和越限、馈线负载不均衡、低压台区变压器重载运行及可再生能源消纳能力不足等问题，无法满足未来源荷对电网发展的基本需求。此背景及建立“坚强智能电网”的目的下，从网架升级角度柔性互联技术是解决的有效手段。配电网柔性互联技术采用电力电子柔性互联设备(flexible interconnected device，fid)升级/构建联络节点，利用fid的动态潮流控制能力以及故障隔离能力，实现配电网柔性闭环运行。近年来，柔性互联配电系统作为一种崭新的配电网组织形式，成为了智能配电网领域的研究热点。
2、配电网柔性互联包括中压柔性互联和低压柔性互联。中压柔性互联通过中压fid，常在传统馈线联络位置代替联络开关，进行不同配电馈线的柔性互联。中压柔性互联可平衡馈线上的负载，改善系统整体潮流分布，进而降低网损，能有效解决高渗透率风光可再生能源接入中压馈线带来的问题。低压柔性互联通过低压fid，将同一区域配电网的多个低压台区间形成互联互供。低压柔性互联可实现可再生能源的跨台区消纳，以及重载台区变压器的负载转移，能有效解决高渗透率风光可再生能源接入低压台区及台区变压器重载运行带来的问题。
技术实现思路
1、为了解决目前无法将配电网中压柔性互联规划与低压柔性互联规划二者统一起来形成有效规划的技术问题，本专利技术提供一种能够联合两者进行统一规划的高渗透率可再生能源配电网中低压柔性互联规划方法。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是，
3、一种高渗透率可再生能源配电网中低压柔性互联协同规划方法，包括以下步骤：
4、步骤1，构建包括上层和下层的中低压柔性互联双层协同规划模型；
5、上层以台区变压器负载率的年方差及低压柔性互联设备年运行成本最小为目标，来对低压柔性互联的安装位置与容量作出决策；
6、下层以中压柔性互联装置年运行成本与年向上级主网购电成本之和最小为目标，来对中压柔性互联进行规划，并优化系统的运行状态；
7、步骤2，建立规划模型的约束条件；
8、上层的约束条件包括低压电压源换流器安装容量约束；
9、下层模型的约束条件包括中压柔性互联装置安装容量约束、中低压柔性互联配电网潮流平衡约束、节点电压和线路安全约束、中低压柔性互联运行约束和风光可再生能源消纳出力约束；
10、步骤3，采用混合算法求解规划模型，下层在上层传递过来的决策量下，决策出台区变压器高压侧视在功率，返回给上层来对上层决策产生影响，从而通过上下层交互迭代计算，得到中低压柔性互联规划结果。
11、所述的方法，所述的步骤1中，上层的目标函数为：
12、minfu＝λ1dvlr+λ2clfid
13、其中，fu为上层目标函数，min表示最小，dvlr为台区变压器负载率的年方差，clfid为低压柔性互联设备年运行成本，λ1、λ2为子优化目标的系数。
14、所述的方法，上层的目标函数中，台区变压器负载率的年方差dvlr为：
15、
16、其中，sth,i(t)为t时段第i个台区变压器的高压侧视在功率，由下层返回；βi(t)为第i个台区变压器的负载率，ct,i为第i个台区变压器的额定容量，nt为台区变压器总数，d为一年中所有典型日的集合，πd为集合d中典型日d包含的天数，t为典型日的所有时段集合，所有典型日的t取相同，为24个时段；
17、低压柔性互联设备年运行成本clfid为：
18、
19、其中，ωl1、ωl2分别表示台区可联组合集合和可联台区集合；低压柔性互联的安装位置及低压电压源换流器安装容量以xn、slvsci,i考虑，即为上层的决策量，xn表示ωl1中第n个组合的台区是否互联，xn取值为1或0，xn＝1表示该组合的台区互联，xn＝0表示不互联，slvsci,i为ωl2中可联台区i的低压电压源换流器安装容量；ln为第n个组合的直流联络线长度，ρl为直流联络线的单位长度投资成本，clvsc、γlvsc分别为低压电压源换流器的单位容量投资成本和年运行维护费用，уl、уlvsc分别为低压电压源换流器和直流联络线的使用年限，r为贴现率。
20、所述的方法，所述的步骤1中，下层的目标函数为：
21、minfl＝cmfid+cbuy
22、其中，fl为下层目标函数，min表示最小，cmfid为中压柔性互联设备年运行成本，cbuy为年向上级主网购电成本。
23、所述的方法，下层的目标函数中，中压柔性互联设备年运行成本cmfid为：
24、
25、其中，ωm为中压柔性互联装置可选安装位置集合；中压柔性互联装置的安装位置与容量用smfidi,i考虑，即为下层的决策量，smfidi,i为ωm中的中压柔性互联装置i的安装容量的取值，且当取值为0时即认为该位置不需要安装，从而在确定容量的同时确定了安装位置；cmfid、γmfid和уmfid分别为中压柔性互联装置的单位容量投资成本、年运行维护费用和使用年限；
26、年向上级主网购电成本cbuy包括低压台区年购电成本和网损，为：
27、
28、其中，pthd,i(t)、pmdgd,i(t)、pmfidd,i(t)分别为典型日d下时段t第i个台区变压器的高压侧视在功率、节点i的中压馈线风光消纳出力和中压柔性互联装置注入有功功率，均为下层模型的决策量；pd,l(t)、qd,l(t)为第l条线路有功和无功功率，rl为第l条线路电阻，ue为额定电压，l为线路集合，f(t)为分时购电价格，δt为经济运行优化周期，nda为台区总数数，设置1个台区含1台变压器，则nda＝nt。
29、所述的高渗透率可再生能源配电网中低压柔性互联协同规划方法，其特征在于，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高渗透率可再生能源配电网中低压柔性互联协同规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中，上层的目标函数为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，上层的目标函数中，台区变压器负载率的年方差DVLR为：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中，下层的目标函数为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，下层的目标函数中，中压柔性互联设备年运行成本CMFID为：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2中，上层的约束条件包括的低压电压源换流器安装容量约束为：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2中，下层的约束条件包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤3包括：
【技术特征摘要】
1.一种高渗透率可再生能源配电网中低压柔性互联协同规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中，上层的目标函数为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，上层的目标函数中，台区变压器负载率的年方差dvlr为：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中，下层的目标函数为：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文军，何书耘，李帅虎，马瑞，董伟杰，贾东强，师长立，陈剑，林志勇，冷阳，郑楚玉，付翔，
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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