[发明专利]一种基于机会约束优化的主动配电网两阶段无功调节方法

说明书

本发明提供了一种基于机会约束优化的主动配电网两阶段无功调节方法，在第一阶段通过优化有载调压变压器、并联电容器等离散控制装置进行无功调节，在第二阶段保持离散无功调节装置不变，考虑DG出力不确定性优化其的无功出力，通过配电网潮流线性化和二阶锥松弛，构建基于混合整数二阶锥规划的两阶段机会约束优化模型；基于场景缩减法减少机会约束优化方法的场景数。本发明为分布式清洁能源的消纳提供了安全保障。

技术领域

本发明属于主动配电网无功优化技术领域，具体涉及一种基于机会约束优化的主动配电网两阶段无功调节方法。

背景技术

随着能源供给向着清洁、低碳、电气化方向转型，越来越多的分布式电源(distributed generation,DG)并入配电网，改变了配电网的结构特征、运行方式和潮流特性等，不仅影响了配电网的有功优化调度，而且影响了配电网中主变电站有载调压变压器的分接头、并联电容器等无功补偿装置的运行。另一方面，基于风电、太阳能等可再生能源的DG可控性差，其出力的波动性和随机性给配电网的无功调节带来了更多困难。

传统的配电网电压无功调节是通过改变主变压器分接头位置来改变配电网电压，一般情况下很难让每个节点都控制在预期范围内，需要配合分散的并联电容器进行综合的调节。在大量分散DG并网背景下，主动配电网仅依靠变电站的无功调节能力难以满足电压质量的要求，还需要综合考虑电源侧DG的无功调节能力。此外，配电网中有载调压变压器、并联电容器等离散无功调节装置调节速度慢，而DG通过逆变器进行无功输出，调节速度快。因此，主动配电网的无功调节一方面需要解决无功调节时序配合问题，另一方面需要解决DG出力的不确定性问题，那么，主动配电网的无功优化将为分布式清洁能源的消纳提供安全保障，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于机会约束优化的主动配电网两阶段无功调节方法，用于解决主动配电网无功优化的调节时序和不确定性问题。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于机会约束优化的主动配电网两阶段无功调节方法，包括以下步骤：

S1：初始化基点处场景设置，输入主动配电网线路参数、DG出力和负荷预测基准值；

S2：设置配电网无功优化目标和约束条件，建立DG出力和负荷预测值的基点处的配电网无功优化模型；

S3：根据DG出力和负荷预测误差概率分布函数生成N个预测误差场景，再加上DG出力和负荷预测值得到N个输入DG出力和负荷值；在步骤S2输出的基点处无功优化模型的基础上，通过前推回代求解配电网潮流，校验节点电压和支路电流是否越限；

S4：根据步骤S3统计的越限场景数N_V判断：若N_V＝0则输出最终无功优化结果；若N_V＞0则输出最终无功优化结果，采用缩减场景法从越限场景中选择最具典型性的场景；

S5：求解新增场景下的两阶段机会约束规划模型，更新无功优化输出结果，返回步骤S3。

按上述方案，所述的步骤S2中，具体步骤为：

S21：设场景s发生的概率为π^s；权重系数为C_p、C_s，且C_p+C_s＝1；配电网支路ij网损为r_ijl_s；节点j处并联电容器相对上次调节的上限值为T_c,j；变压器支路ij相对上次调节的上限值为T_o,ij；所有支路集合为L，并联电容器接入节点集合为Cap，变压器支路集合为Trf；带有上标s的字母表示在第s个场景下的相应变量；则设置网损期望值和离散无功设备调节量两者的加权和为配电网的第一阶段无功优化目标：