[发明专利]配电网内分布式电源有功无功解耦的多阶段调度方法

说明书

技术领域

本发明属于电力市场环境下配电网优化调度领域，涉及一种配电网内分布式电源有功无功解耦的多阶段调度方法。

背景技术

近年来，在可持续发展战略的影响下，环境恶化和能源短缺逐渐引起人们重视，分布式电源因为其对环境的友好性，逐渐受到人们关注。此外，随着电力市场化进程的不断加快，不仅用户对电能质量及用电可靠性的要求不断提高，而且电能需求的增长十分迅速，己经远远高于计划的增长速度。因此，为了满足未来不断增长的电力需求，分布式电源作为可再生的绿色能源，逐渐显现出其光明的应用前景。

配电网在接入分布式电源之后，不仅改变了传统配电网辐射状的结构，同时也改变了系统的潮流分布，这样在对配电系统的无功分布进行预测时就会出现各种的不合理，就会出现无功过剩或者不足等状况，而无功又与系统电压直接相关，这样系统电压就会过高或者过低。配电系统进行无功调节，在薄弱点注入一定量的无功，就可以升高电压，避免出现电压崩溃等故障。这样就改善了电压质量，使电力系统能够安全稳定运行，而且能够有效降低系统有功功率损耗、节约成本。

光伏发电、燃料电池等通过逆变器并入电网的分布式电源以及微型燃气轮机、生物质能发电系统等以励磁电压可调型同步发电机形式并入电网的分布式电源均具有一定的无功容量，在向电网输送有功功率的同时，也能输送一定容量的无功功率。将分布式电源的无功出力纳入配电网的优化运行中，能充分发挥分布式电源的无功补偿能力，有助于提高配电网的运行水平。

发明内容：

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供配电网内分布式电源有功无功解耦的多阶段调度方法，该方法能够实现电力市场环境下配电网对接入其中的分布式电源有功、无功出力的有效调度，发挥分布式电源对配电网的支撑作用，降低配电系统运行成本，提高系统运行的安全稳定性。

技术方案：本发明的配电网内分布式电源有功无功解耦的多阶段调度方法，包括下述步骤：

步骤1）基于短期负荷、可再生能源出力预测，采用日内滚动阶段调度，对配电网日前阶段调度确定的分布式电源有功出力进行滚动修正，得到修正后的分布式电源有功出力；

步骤2）根据所述步骤1）日内滚动阶段调度确定的修正后分布式电源有功出力，结合各类型分布式电源的有功、无功耦合特性，确定分布式电源的无功出力范围，实现有功、无功解耦；

步骤3）基于超短期负荷、可再生能源预测，对分布式电源的有功出力和所述步骤2）确定的无功出力范围内的分布式电源无功出力进行配电网实时阶段调度。

进一步的，所述步骤1）中的配电网日前阶段调度确定的分布式电源有功出力，是以配电网日前运行成本最小为调度目标，以日前功率平衡约束、日前系统备用约束、日前分布式电源出力约束、日前分布式电源爬坡约束、日前市场购电约束为约束条件进行调度得到的。

进一步的，所述配电网日前运行成本最小的调度目标为：

式中：C^DA为配电网日前运行的总成本；ΔT为时间间隔；T为调度周期；NDG为配电网内接入的分布式电源数量；a_i、b_i、c_i分别为第i台分布式电源的二次出力成本系数；PDA i,t为日前第i台分布式电源在t时刻发出的功率；ρDA g,t为日前t时刻的市场购电电价；PDA g,t为日前t时刻的市场购电量；

所述日前功率平衡约束为：

式中：PDA L,t为次日t时刻配电网内负荷的功率需求值；

所述日前系统备用约束为：

式中：Pmax i为第i台分布式电源的最大出力；Pmax g为从电力市场购电的上限值；

所述日前分布式电源出力约束为：

式中：Pmin i为第i台分布式电源的最小出力；Ui,t为第i台分布式电源在t时刻的启停状态，1表示启动，0表示关停；

所述日前分布式电源爬坡约束为：