【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网可调度域计算的，尤其是指一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法。
技术介绍
1、可再生能源的接入以及储能系统、电力电子变换器等新型调控设备的大幅增加，使传统配电网逐渐向调度资源丰富的主动配电网转变，主动配电网已成为配电网未来发展的新方向。然而可再生能源的间歇性、不确定性和低可控性的特点可能给电力系统带来不可调度的风险。因此，可调度域的概念被引入到电力系统的运行和控制中，以量化电力系统适应可再生能源出力波动的能力。
2、目前可调度域的研究成果主要集中在采用单相模型描述的输电系统，鲜有针对配电网的研究。实际上，配电网直接连接终端用户，其特性和输电网相比有较大差别：在网络结构方面，配电网一般采用环形网络结构并以辐射状运行，且包含大量单相或双相的馈线支路；在支路参数方面，配电网的支路电阻和电抗之比较大，电阻往往不可忽略，且存在相间耦合；在运行方式上，配电网由于负荷分配不均，用电负荷随机变化等原因往往运行在三相不平衡状态，配电网的电压、电流一般三相不平衡，导线的三相参数也可能不相等。此外，可再生能源一般是通过单相或双相的方式接入配电网，也会造成网络失衡，如电压上升、反向功率流动和电压不平衡。另外，储能元件的配置和运行方式也可能会对三相不平衡产生影响。因此，目前可调度域研究假设配电网三相平衡，把模型简化为单相网络是与实际情况不相符的，在此假设下的所求结果与实际结果之间存在误差。
3、另外，为解决配电网中高渗透率可再生能源并网带来的安全稳定运行问题，实际工程将大量兼具供蓄特征的储能系统引入配电系
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服目前配网可调度域分析未考虑三相不平衡与储能特性的问题，提出了一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法，在可调度域计算中考虑了配电网的三相不平衡特点和储能特性，在保证计算精度的同时，有效提高了配电网可调度域的计算效率。
2、为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法，包括以下步骤：
3、1)获取三相配电网的拓扑结构和参数、可再生能源和储能系统的参数，生成包含储能的三相配电网的可调度域模型；
4、2)对可调度域模型中的非线性约束进行凸松弛处理，得到可调度域的凸松弛外近似模型；
5、3)使用多面体投影技术处理可调度域的凸松弛外近似模型，将可调度域问题转化为混合整数线性规划问题，通过自适应约束生成算法求解得到凸松弛配电网可调度域。
6、进一步，在步骤1)中，所述三相配电网的拓扑结构和参数、可再生能源和储能系统的参数，包括：三相配电网的拓扑结构、三相配电网内各传统发电机节点上的功率输出范围、最大功率偏移值和爬坡上限、三相配电网各负荷节点的三相功率大小、三相配电网内各线路的三相阻抗及视在功率大小、三相配电网各节点的电压安全范围、可再生能源的接入节点和相位、可再生能源的预测出力大小及出力上限、储能系统的充放电效率和容量，根据上述拓扑结构及参数生成包含储能的三相配电网的可调度域模型，包括：
7、①系统有功功率平衡方程，公式为：
8、
9、上式中，下标φ和表示相位，记相位a,b,c的集合为γ，即γ＝{a,b,c}，则φ∈γ,t表示时刻，调度时刻的集合为t，则t∈，记调度时刻总数为τ；下标i,j,k表示不同的网络节点编号，节点集合为n，则i,j,k∈n；k:i→k表示线路功率流向为从节点i指向节点k；ij表示连接节点i和j的有向线路，线路集合为l,则ij∈l；g(i),s(i),w(i)分别代表连接到节点i上的传统发电机、储能系统、可再生能源单元的集合；分别代表挂接在φ相上的传统发电机m在时刻t的预调度有功出力、观测到可再生能源出力后的再调度有功出力；wn,φ,t代表挂接在φ相上的可再生能源单元n在时刻t的实际有功出力；分别代表挂接在φ相上的储能系统e在时刻t的放电功率、充电功率；代表t时刻节点i上相位φ的有功负荷；pik,φ,t,pij,φ,t分别代表t时刻流经线路ik、ij的φ相有功功率；qij,φ,t代表t时刻流经线路ij的φ相无功功率；vj,φ,t代表t时刻节点j上相位φ的电压幅值；分别代表线路ij上φ和相间的电阻、电抗标幺值；
10、电阻和电抗均为式(2)所示3×3阻抗矩阵中的元素；
11、
12、②系统无功功率平衡方程，公式为：
13、
14、上式中，分别代表挂接在φ相上的传统发电机m在时刻t的预调度无功出力、观测到可再生能源出力后的再调度无功出力；代表t时刻节点i上相位φ的无功负荷；qik,φ,t代表t时刻流经线路ik的φ相无功功率；μn代表可再生能源单元n的功率因数角正切值；
15、③线路电压降落约束，公式为：
16、
17、上式中，vi,φ,t代表t时刻节点i上相位φ的电压幅值；
18、④传统发电机有功出力约束，公式为：
19、
20、上式中，分别代表传统发电机m的有功功率的上限和下限；该公式为传统发电机在观测到可再生能源出力，实施再调度策略后传统发电机输出的有功功率上下限约束；
21、⑤传统发电机无功出力约束，公式为：
22、
23、上式中，分别代表传统发电机m的无功功率的上限和下限；该公式为传统发电机在观测到可再生能源出力，实施再调度策略后传统发电机输出的无功功率上下限约束；
24、⑥传统发电机再调度功率输出约束，公式为：
25、
26、上式中，δpm代表传统发电机m允许的最大功率偏移值；
27、⑦可再生能源有功出力约束，公式为：
28、
29、上式中，代表挂接在v相上的可再生能源单元n在时刻t的有功出力预测值；δwn,φ,t代表挂接在φ相上的可再生能源单元n在时刻t的出力预测误差；代表可再生能源单元n的有功出力上限；
30、⑧节点电压幅值约束，公式为：
31、
32、上式中，vi分别代表节点i的电压幅值的上限和下限；
33、⑨线路传输线容量约束，公式为：
34、
35、上式中，代表流经线路ij的视在功率上限；
36、⑩储能状态转移方程，公式为：
37、
38、上式中，ee,φ,t代表挂接在φ相上的储能系统e在时刻t储存的能量，ee,φ,0代表挂接在φ相上的储能系统e的初始储能；分别代表储能系统e的充电效率和放电效率，δt为时间间隔；
39、储能互补松弛约束，公式为：
40、
41、该公式防止储能系统同时充放电；
42、储能容量约束，公式为：...
【技术保护点】
1.一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法，其特征在于：在步骤1)中，所述三相配电网的拓扑结构和参数、可再生能源和储能系统的参数，包括：三相配电网的拓扑结构、三相配电网内各传统发电机节点上的功率输出范围、最大功率偏移值和爬坡上限、三相配电网各负荷节点的三相功率大小、三相配电网内各线路的三相阻抗及视在功率大小、三相配电网各节点的电压安全范围、可再生能源的接入节点和相位、可再生能源的预测出力大小及出力上限、储能系统的充放电效率和容量，根据上述拓扑结构及参数生成包含储能的三相配电网的可调度域模型，包括：
3.根据权利要求2所述的一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法，其特征在于：在步骤2)中，对可调度域模型中的非线性约束(1)、(3)、(4)、(10)和(12)进行凸松弛处理，得到可调度域的凸松弛外近似模型，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法，其特征在于：在步骤3)中，使用多面体投影技术处理可调度域的
...【技术特征摘要】
1.一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含储能接入的三相配电网可调度域计算方法，其特征在于：在步骤1)中，所述三相配电网的拓扑结构和参数、可再生能源和储能系统的参数，包括：三相配电网的拓扑结构、三相配电网内各传统发电机节点上的功率输出范围、最大功率偏移值和爬坡上限、三相配电网各负荷节点的三相功率大小、三相配电网内各线路的三相阻抗及视在功率大小、三相配电网各节点的电压安全范围、可再生能源的接入节点和相位、可再生能源的预测出力大小及出力上限、储能系统的充放电效率和容量，根据上述拓扑结...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛屹洵，苏珈，张佳惠，李志刚，李舒涵，
申请(专利权)人：山西省能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：
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