[发明专利]一种基于模型预测控制的配电网有功无功协调调控方法

权利要求书

1.一种基于模型预测控制的配电网有功无功协调调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤10)，日前阶段，建立配电网日前优化调控模型，该模型以配电网运行成本最小为优化目标，以潮流约束、配电网运行安全约束、分布式电源有功无功协调出力约束、柔性负荷约束以及无功补偿设备约束为约束条件；

步骤20)，对配电网日前优化调度模型进行求解，得到日前配电网有功无功调控计划，并将该计划提前下达；

步骤30)，日内阶段，每隔固定时间间隔，利用步骤20)求解得到的日前配电网有功无功调控计划，基于当前时刻配电网运行状态量测值，考虑当前和未来的运行约束条件，建立日内滚动校正阶段有限时段的预测模型和有功无功协调优化调控模型，对日前预测误差造成的日内实际计划偏离现象进行修正，求解未来有限时段的日内有功无功控制指令序列；

步骤40)，执行第一个时刻的日内有功无功控制指令，时间窗口后移一个时间间隔，重复日内滚动校正优化过程；

步骤10)中，配电网日前优化调控阶段模型为：

minF^DA(U^DA)

s.t.G^DA(U^DA)≤0

式中，F^DA为日前阶段模型的配电网运行成本最小目标函数，G^DA为模型中的约束条件，包括潮流约束、配电网运行安全约束、分布式电源有功无功协调出力约束、柔性负荷约束以及无功补偿设备约束，U^DA为日前阶段模型中的控制变量，为日前t时刻主网联络线交换功率，和为日前t时刻节点i处可再生能源有功功率和可控分布式电源有功功率，为t时刻在节点i处负荷的受控有功功率；和分别为日前t时刻节点i处储能装置的充电功率和放电功率，以及分别为日前t时刻节点i处静止无功补偿装置SVC的无功功率、储能无功出力、补偿电容器无功功率、可再生能源无功出力以及可控分布式电源无功功率，为日前t时刻支路ij处有载调压器OLTC的可调变比；步骤10)中，配电网运行成本最小的目标函数为：

式中，ΔT为日前优化调控阶段的单位时间间隔，ρ_G,t为t时刻区域配电网与主网联络线交换功率的单位成本，ρ_RE,i、ρ_CDG,i以及ρ_ESS,i分别为节点i处可再生能源、可控分布式电源以及储能的单位有功功率上网电价，为日前t时刻节点i处负荷的受控状态，1表示受控，0表示不受控，为节点i处负荷的补偿费用，ρ_T为OLTC的单位档位调节成本，ΔU_T为OLTC档位的全天总调节量，ρ_C为补偿电容器的单位档位调节成本，ΔU_C为补偿电容器档位的全天总调节量；

其中，ψ_RE表示可再生能源节点集合；ψ_DG表示可控分布式电源节点集合；ψ_IL表示可中断负荷节点集合；ψ_ESS表示储能节点集合；

步骤10)中，潮流约束为：

式中，和分别为日前t时刻支路ij的首端有功功率和无功功率，和分别为日前t时刻节点j的有功功率和无功功率净注入值，和分别为日前t时刻节点j的负荷有功功率和负荷无功功率，为日前t时刻节点j处电压幅值，r_ij和x_ij分别为线路ij的电阻和电抗，为日前t时刻支路ij上的电流；

其中，和分别为日前t时刻支路jk的首端有功功率和无功功率；和分别为日前t时刻节点j处储能装置的充电功率和放电功率；和为日前t时刻节点j处可再生能源有功功率和可控分布式电源有功功率；为t时刻在节点j处负荷的受控有功功率；分别为日前t时刻节点j处静止无功补偿装置SVC的无功功率、储能无功出力、补偿电容器无功功率、可再生能源无功出力以及可控分布式电源无功功率；表示日前t时刻节点i处电压幅值；

配电网运行安全约束为：

式中，和分别为节点i电压幅值上下限，为支路ij电流幅值上限。