[发明专利]一种基于多能储能的主动配电网分布式电压调节方法

说明书

本发明提供一种基于多能储能的主动配电网分布式电压调节方法，包括以下步骤：1)对主动配电网进行建模，形成多时间尺度集中式主动配电网电压调节优化问题；2)对所述优化问题进行数学转化，获得最优性条件；3)基于最优性条件，在配电网的各节点设置代理商，按照顺序依次对功率信息、电压信息、乘子信息、导数信息进行传递和计算，之后各代理商更新其自身节点控制变量，再次迭代进行上述各信息的传递和计算，直到满足迭代停止条件，从而得到多时间尺度的分布式主动配电网各节点的电压调节方案；4)基于滚动时间尺度控制，对多能储能系统进行调节，得到分布式主动配电网各节点的实时电压调节方案，且各母线的电压始终保持在预定的安全范围内。

技术领域

本发明涉及主动配电网电压调节方法，尤其设计一种基于多能储能的主动配电网分布式电压调节方法。

背景技术

近年来，包含光伏、风电等在内的可再生能源在配电网的渗透率不断提高，它们往往具有较大的波动性和随机性，因此，会严重影响配电网运行的安全性与可靠性，如导致电网电压不稳定等。一种解决电压波动的常用方法则是在配电网的需求侧安装分布式储能系统，从而利用储能系统的充放来平抑配电网节点功率波动。

现有的关于储能调压的方法常分为集中式控制、分散式控制与分布式控制方法。集中式方法能实现储能的精准控制，但是它需要整个网络全部的信息，从而大大侵犯了电网内各节点的隐私安全，并且对集中式控制的中央控制器的计算能力有着很高的要求。分散式控制只需要节点的局部信息，但是由于信息有限，它不能充分利用整个网络的资源来平抑电压波动。而分布式控制则是指网络中的自治代理商利用本地信息和与其邻居的部分消息交换来实现协作目标，与集中控制方法相比，分布式控制保证了每个代理的隐私性，显著降低了每个代理商的数据量，从而提高了计算效率，并且充分利用了网络内的可控资源。传统关于储能的分布式控制电压调节通常存在以下问题：1.仅考虑当前时间点的储能控制，这限制了储能在长时间尺度内减小电压波动的能力；2.储能的电压调节没有考虑网络结构与电力潮流约束。因此，如何设计一种同时考虑储能时间约束、电网的网络约束来实现储能的分布式电压调节，是亟待解决的关键问题之一。

同时，诸如热泵、锅炉等电热转的技术加强了电热负荷之间的联系。而热储能可以用来调节热负荷，热负荷变化进一步通过热泵、锅炉等设备来调节改变电的有功功率输入，因此可以用来调节电压。关于储能的电压调节，现有方法通常只利用电储能，而利用包含电热储能在内的多能储能系统进行配电网的电压调节，将大大提高电压控制效果，降低电压控制的综合成本。如何利用多能储能系统实现高效的电压调节，同样是重要的研究内容之一。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于多能储能的主动配电网分布式电压调节方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于多能储能的主动配电网分布式电压调节方法，包括如下步骤：

1)确定主动配电网内多能储能系统的构成，对主动配电网进行建模，形成多时间尺度分布式多能储能系统电压调节优化问题。

2)对步骤1)中的优化问题进行数学转化，获得该问题的最优性条件。

3)基于步骤2)中的最优性条件，在配电网的各节点设置负责信息传递与计算的代理商，按照顺序依次对功率信息、电压信息、乘子信息、导数信息进行传递和计算，之后各代理商更新其自身节点控制变量，再次迭代进行上述各信息的传递和计算，直到满足迭代停止条件，从而得到多时间尺度的分布式主动配电网各节点的电压调节方案。

4)基于滚动时间尺度控制，对多能储能系统进行调节，从而得到分布式主动配电网各节点的实时电压调节方案，主动配电网内各母线的电压始终保持在预定的安全范围内。

上述技术方案中，作为优选，所述步骤1)中的多能储能系统包括电储能、热储能、建筑储能；