[发明专利]一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法

权利要求书

1.一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、获取光伏、风电的未来24小时m个时间断面的预测数据值，作为该时间断面下的最大功率P_maxpv,t、P_maxwp,t；从负荷管理系统获取柔性负荷在未来24小时的m个时间断面的可调节功率，计算得到每个时间断面的负荷调节系数λ；获取一般负荷的未来24小时m个时间断面的预测数据值；

S2、设置有功优化模型的目标函数及约束条件，目标函数为：

，其中C_gas,t、C_j,t和C_grid,t分别表示各个时间断面的天然气发电成本、第j个分布式能源发电成本和从上级电网购电价格，P_i,t表示第i个燃气机组在各个时间断面的发电功率，P_j,t表示第j个分布式能源在各个时间断面的发电功率，P_sub,t表示平衡母线在各个时间断面从上级电网购电功率，P_wind,t表示各个时间断面下风力发电的实际功率，V_drop,t表示各个时间断面下弃水量，a、b分别是设定参数，表示总弃水量，P_pv,t表示各个时间断面下光伏发电的实际功率，ρ₁,ρ₂,ρ₃分别表示弃风、弃水、弃光的惩罚系数；

约束条件包括：

(1)冷负荷、热负荷、电功率平衡约束

P_cold＝η_ecP_ec+P_cs+P_ac，

P_heat＝P_hm+η_moP_mo+P_hs，

P_mo+P_ec+∑P_load+P_flex＝P_sub+∑P_Gi，

P_flex,max≥P_flex≥(1-λ)P_flex,max，

其中，P_cold、P_heat分别表示冷负荷、热负荷，η_ec、η_mo分别表示电动制冷机的冷-电转化效率和燃气轮机的热-电转化效率，P_ec、P_cs、P_ac分别表示电动制冷机、蓄冷装置、吸收式制冷机的制冷功率，P_hm、P_hs分别表示燃气锅炉、蓄热装置的制热功率，P_mo表示燃气轮机的发电功率，P_load、P_flex分别表示一般负荷和柔性负荷的功率，P_sub表示从上级电网购电功率，P_Gi表示第i个分布式能源的发电功率，λ是柔性负荷的负荷调节系数；

(2)储能系统充放电功率和能量限制约束

分别以能量饱和度SOC_cold、SOC_heat、SOC_ec代替冷储能系统、热储能系统、电储能系统中的功率P_cold、P_heat、P_ec，得到：

-P_cold，lim≤P_cold，t≤P_cold，lim,t＝1,2,...m，

SOC_cold，1＝SOC_cold，m＝n；

-P_heat，lim≤P_heat，t≤P_heat，lim,t＝1,2,...m，

SOC_heat，1＝SOC_heat，m＝n；

-P_ec，lim≤P_ec，t≤P_ec，lim,t＝1,2,...m，

SOC_ec，1＝SOC_ec，m＝n；

其中E_cold，N、E_heat，N、E_ec，N分别表示冷储能系统、热储能系统、电储能系统的额定储能电量；P_lim表示储能充放电功率的上限值，n表示能量饱和度的初始值；

(3)水电功率和水库容量约束

V_e,t＝cP_water+d，

V_min≤V_e,t≤V_max，

V_{all_min}≤V_e,t+V_drop,t≤V_{all_max}，

U₁＝U_ini，

U_m＝U_end，

其中V_e,t表示各个时间断面下水库引流量，P_water表示水电机组的发电功率，c、d为设定参数，V_min、V_max分别表示水库引流量下限和上限，V_{all_min}和V_{all_min}分别表示水库总流量下限和上限，V_drop,t表示各个时间断面下弃水量，U_t表示各个时间断面下水库实际容量，U_min、U_max分别表示水库容量下限和上限，U_ini、U_end分别为水库初、末容量；

(4)弃风、弃水、弃光、约束

其中α,β,γ分别为允许的弃风、弃水、弃光最大水平；

S3、获取电价、天然气价格、水库进水量的未来24小时m个时间断面的数据值；

S4、设定有功优化模型的各参数，将S1、S3获取的数据值输入有功优化模型，采用粒子群优化算法求解有功优化模型，得到未来24小时的有功优化调度策略。