[发明专利]基于拓展QV节点的光储最优潮流控制方法

权利要求书

1.基于拓展QV节点的光储最优潮流控制方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)采集配电网内相邻节点i与节点j之间的线路电阻r_ij、线路电抗x_ij，对应的线路接地电纳B_i0和B_j0，变压器的等效阻抗Z_T和接地导纳Y_T，光伏的输出最大有功功率P_pvi,max，光伏逆变器的容量S_pvi，光储联合发电系统中储能最大输出功率P_esi,max，储能的额定容量W_esi,rated，各节点的负荷有功P_L和负荷无功Q_L；

(2)对各节点进行编号并确定节点类型，设总共具有n个节点，其中，1～m号为纯负荷节点，节点类型为PQ节点，(m+1)～(m+r)号节点是配有储能的光储联合并网点，节点类型为QV节点，第n号节点为平衡节点，满足n＝m+r+1；

(3)建立考虑配电网络损耗成本和配电网侧运行总成本最小的目标函数模型，表示为：

式(1)中：f₁是配电网的网络损耗折现值，G_ij是节点导纳矩阵第i行、第j列元素的实部，Vi和V_j分别是节点i和节点j的电压幅值，θ_ij为节点i与j之间的电压相角差，p_loss是配电网络损耗的价格，f₂是配电网侧向主网购电所需成本和光伏所在的配电网向主网售电收益之和，是第t个时段内主网向配网输送的有功功率，C^t是配电网对主网在第t个调度时段的购售电价，f₃是电池储能系统的日平均费用，C₁是储能的固定投资成本年均折算值，C₂是储能的运行维护成本，T是一天的时间周期，△t是一个小时的时间间隔，n是配电网中的节点总数；

C^t、C₁和C₂的计算表示为：

式(2)中，为正数表示主网向配电网输送有功功率，为负数表示配电网向主网调度有功功率，和分别是第t时段的配电网的购电电价和售电电价，单位是元/kW·h，且其中，配网向主网的购电电价又分为峰时电价和谷时电价N是该配电网配置的储能数量，C_P是储能的单位充/放电功率的造价，P_esk,rated和W_esk,rated分别是第k个储能的额定充放电功率，C_W是储能单位容量的造价，A是储能设备的使用年限，M_P、M_W分别是当前储能单位时间内单位功率和单位容量的运行维护成本，τ是储能的工作时间；

(4)建立等式约束，包含各个时间段的节点潮流平衡方程约束、储能电池荷电状态SOC平衡方程；

(5)建立不等式约束，包括节点电压上下限约束、电网支路潮流约束以及光储系统的能量相关约束：所建立的不等式约束，包括节点电压上下限约束、电网支路潮流约束、不固定出力光伏的有功、无功功率约束，储能系统的有功功率、视在功率和能量约束，具体表示为：

式(4)中：V_min和V_max分别是节点i处配电网电压允许的最小、最大值，V_i^t是节点i在t时刻的电压幅值；是支路l在t时刻的视在功率，S_l,max是支路l所允许的最大视在功率，I^t是储能在第t时段的充放电状态，I^t＝1表示放电，I^t＝-1表示充电，W_esi,max是节点i的储能的最大容量，SOC_i,min和SOC_i,max分别是节点i的储能系统的电池荷电状态最小和最大值；

(6)由步骤(3)～(5)得到基于拓展QV节点的光储潮流优化模型，采用分支定界-原对偶内点法求解，其中基于拓展QV节点的光储潮流优化模型将光储并网点当作QV节点来进行优化潮流计算，在基于拓展QV节点的光储潮流优化模型中将QV节点的Q即光储并网点的光储无功功率和V即光储并网点的电压幅值依次当做控制变量进行迭代求解。