[发明专利]一种柔性台区二维安全经济运行域的构建方法及装置

说明书

一种柔性台区二维安全经济运行域的构建方法及装置，所述方法包括以下步骤：1)确定安全经济运行边界的研究对象；2)获取研究对象以外对象的功率曲线，并作为步骤3的输入；3)获取安全经济运行边界点。设定经济指标约束，求解优化问题，获取研究对象在各时段的最大可接入功率值，得到安全经济运行边界点；4)采用凸包络拟合二维安全经济运行域的边界。所述装置中运行有实现所述方法的计算机程序。本发明根据台区变压器和换流器的容量约束，以及运行经济指标约束，基于凸包络法构建了兼顾安全性和经济性的安全经济边界，能够为台区调度人员提供各时段所能接入的最大负荷以及当前运行点的安全裕度，确保柔性台区的安全经济运行。

技术领域

本发明属于电力系统运行领域，具体涉及一种基于凸包络的柔性台区二维安全经济运行域的构建方法及装置。

背景技术

目前，在城市交通系统的节能减排方面具有优势的电动汽车(electric vehicle,EV)受到了人们的广泛关注。随着相关技术的不断成熟，电动汽车的规模化应用必将成为未来城市交通系统的重要特征，是解决城市环境问题和缓解能源问题的有效途径。

应对电动汽车的充电问题，配电台区作为配电网中充电桩的直接接入点，受到电动汽车充电负荷的冲击最为明显。现有技术大多基于传统交流台区来研究减小电动汽车充电带来的负面影响的方法，而传统的交流台区均是独立运行的，对电动汽车充电负荷的接纳能力受到各自变压器容量的限制，无法实现对变压器容量的充分利用。此外，相比于交流配电系统，直流配电系统具有电能损耗低、电能质量高、供电容量大、供电可靠性强以及易接纳分布式电源等优势。因此提出柔性台区的概念，基于电力电子技术，将若干交流台区通过电压源型换流器(voltage source converter,VSC)互联，实现多台区协同运行与控制，充分利用各台区的变压器容量，减小规模化电动汽车接入为电网带来的负面影响。

为了确保柔性台区的安全经济运行，可以从两方面入手：一方面是根据实时接入的电动汽车充电负荷以及居民用电负荷，按照某一目标对台区负荷进行转供，在确保台区安全运行的前提下实现经济效益最大化；另一方面，可以利用价格机制实现对电动汽车充电负荷的“去刚性化”，具体而言，调度人员可以按照既定的经济标准(如运行成本上限)控制电动汽车的接入量，保证台区运行的安全性和经济性。如何从这两方面入手具体实现柔性台区的安全经济运行，还有待进一步研究。

发明内容

本发明要解决的问题是：针对柔性台区的安全运行问题，提出一种基于凸包络的柔性台区二维安全经济运行域的构建方法及装置，用于兼顾柔性台区运行的安全性和经济性。

本发明的技术方案为：一种柔性台区二维安全经济运行域的构建方法，基于凸包络构建柔性台区二维安全经济运行域，通过计算机程序实现所述构建方法，包括以下步骤：

1)确定安全经济运行边界的研究对象，即柔性台区当前运行对象；

2)获取研究对象以外的非研究对象的功率曲线，并作为步骤3)的输入；

3)获取安全经济运行边界点：设定当前柔性台区的经济指标约束，求解优化问题，获取研究对象在各时段的最大可接入功率值，得到安全经济运行边界点；

4)采用凸包络根据得到的安全经济运行边界点拟合得到二维安全经济运行边界，确定安全经济运行域。

本发明还提供一种柔性台区二维安全经济运行域的构建装置，所述装置中配置有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的柔性台区二维安全经济运行域的构建方法。

本发明在现有技术柔性台区的安全经济运行需求下，提出一种基于凸包络的柔性台区二维安全经济运行域的构建方法，旨在为调度人员提供多个充电桩在满足一定经济安全约束下的最大可接入负荷，调度人员可以参考安全经济边界对电动汽车充电负荷实行弹性调度，调整各台区的电动汽车接入量，从源头上预防台区的高风险、高成本运行，当前运行点到安全经济运行边界的距离可以为调度人员提供实时运行状态和安全提示。