[发明专利]一种基于分布鲁棒优化的配电网经济调度方法

说明书

本发明涉及一种基于分布鲁棒优化的配电网经济调度方法，属于电力系统运行控制技术领域。该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的配电网经济调度模型；对目标函数和约束条件分别进行转化，将原模型转化为一个半正定规划模型；对转化后的模型求解，得到发电机出力，并根据求解结果进行相应调度决策实现经济调度。本发明考虑了配电网中有功功率和无功功率的耦合，减小了校正控制的成本，适合应用于配电网的实时经济调度等场景之中。

技术领域

本发明涉及一种基于分布鲁棒优化的配电网经济调度方法，属于电力系统运行控制技术领域。

背景技术

配电网是电力系统的重要组成部分，与输电网相比，配电网的有功功率与无功功率不解耦，因此在配电网的经济调度中，需要考虑有功调度之后的无功控制问题。

同时，近年来越来越多的可再生能源接入配电网，而可再生能源的出力具有随机性，因此需要在配电网的经济调度中引入考虑不确定性的优化算法。

目前常用的经济调度方法主要是基于直流潮流的有功调度，通过求解一个二次规划问题得到调度计划，其不足之处在于无法考虑有功功率与无功功率的耦合，且没有考虑新能源接入电网带来的不确定性。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于分布鲁棒优化的配电网经济调度方法，已克服已有技术的不足之处，利用期望和协方差矩阵描述可再生的分布式电源的不确定性，同时将校正控制的成本纳入调度模型，通过求解半正定规划问题得到网络重构方案，较好地处理配电网中的有功功率与无功功率不解耦问题，适合应用于配电网的实时经济调度之中。

本发明提出的基于分布鲁棒优化的配电网经济调度方法，包括以下步骤：

(1)配电网中可再生分布式电源有功功率的最大值为一个不确定性变量，记为h，利用均值和协方差矩阵，构建出配电网中可再生分布式电源有功功率不确定性向量h的概率分布集Ω(μ,Σ,S)：

其中，P_DGi,max表示配电网中第i个节点处可再生分布式电源有功功率的最大值，表示接入可再生分布式电源的配电网节点集合，f(h)表示不确定性向量h的概率分布密度函数，μ为不确定性向量h的均值向量，均值向量μ中的元素依次为P_DGi,max的统计均值，Σ为不确定性向量h的协方差矩阵Σ，协方差矩阵Σ中的元素分别为P_DGi,max的统计自方差与协方差值，S为不确定性向量h的分布集合S，分布集合S表示不确定性向量h的可能分布范围，用椭球体表示，h_c表示椭球体分布集合S的中心，Q表示椭球体分布集合S的二次型矩阵，r²表示椭球体分布集合S的半径平方，表示在椭球体分布集合S内对h积分，上标T表示向量转置；

(2)建立分布鲁棒优化的配电网经济调度模型，具体过程包括以下步骤：

(2-1)确定配电网经济调度模型的目标函数：配电网经济调度的目标为总成本最小化，总成本是发电成本与后续的校正控制成本之和，发电成本函数的表达式如下：

上式中，x代表配电网中发电机的发电量组成的向量，P_Gi表示配电网第i个节点处发电机的有功发电量，表示接入发电机的配电网节点集合；

第i个节点处发电机的发电成本函数的表达式如下：

G_i(P_Gi)＝a_iP_Gi²+b_iP_Gi+c_i

其中a_i,b_i,c_i代表第i个节点处发电机的发电成本参数；