[发明专利]一种基于紧密凸松弛的交流配电网实时可调度域计算方法

说明书

本发明公开了一种基于紧密凸松弛的交流配电网实时可调度域计算方法，包括步骤：1)获取交流配电网和可再生能源的拓扑结构及参数，生成交流配电网当前状态的约束方程；2)对交流配电网当前状态的约束方程中的非线性约束进行紧密凸松弛，通过多面体投影获得线性化的交流配电网约束方程；3)将包含线性化的交流配电网约束方程的交流配电网实时可调度域问题转化为线性规划问题，通过列约束生成算法求解得到紧密凸松弛的交流配电网实时可调度域。本发明在实时可调度域计算中考虑了交流配电网约束方程的紧密凸松弛和线性化，在保持高计算效率的同时，有效提高了交流配电网实时可调度域的准确程度。

技术领域

本发明涉及配电网实时可调度域计算的技术领域，尤其是指一种基于紧密凸松弛的交流配电网实时可调度域计算方法。

背景技术

在“碳中和”的政策背景下，大规模利用可再生能源可以显着降低对化石燃料的依赖，从而有助于减少碳排放。然而，可再生能源发电的不确定性也增加了电力系统调度的风险，同时极易引发电力系统功率失衡、传输网络拥塞等严重事故。因此，需要配置足够的电力系统灵活性来应对可再生能源发电不确定性的冲击，电力系统的实时可调度域是衡量当前电力系统灵活性的重要参考指标。

实时可调度域旨在从理论上描述当前电力系统适应可再生能源波动的真实能力，它最先应用在基于直流潮流模型的输电系统中。在实时调度中，假设当前系统工作点已知，电力系统所有的约束都被投影到不确定参数空间上，从而产生实时可调度区域。在现有的研究中，大多数只考虑了高压输电网络的实时可调度域，并且都采用了直流潮流模型或线性化交流潮流模型，无法适用于阻抗比更大的低压配电网络，也无法准确描述非线性的交流潮流模型。在交流配电网中采用现有的方法会产生包含大量不可行操作点的实时可调度域，严重误导电力系统调度人员的操作，给电力系统带来较大的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种基于紧密凸松弛的交流配电网实时可调度域计算方法，建立交流配电网状态约束方程并引入凸包进行紧密凸松弛，考虑到实时可调度域要求较高的计算效率，使用多面体投影技术处理紧密凸松弛后的交流配电网约束方程，将求解实时可调度域问题转化为线性规划问题，最终利用高效的列约束生成算法输出交流配电网的实时可调度域。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于紧密凸松弛的交流配电网实时可调度域计算方法，包括以下步骤：

1)获取交流配电网和可再生能源的拓扑结构及参数，生成交流配电网当前状态的约束方程；

2)对交流配电网当前状态的约束方程中的非线性约束进行紧密凸松弛，通过多面体投影获得线性化的交流配电网约束方程；

3)将包含线性化的交流配电网约束方程的交流配电网实时可调度域问题转化为线性规划问题，通过列约束生成算法求解得到紧密凸松弛的交流配电网实时可调度域。

在步骤1)中，所述交流配电网和可再生能源的拓扑结构及参数包括：交流配电网的树状拓扑结构、交流配电网内各发电节点上的功率输入范围和爬坡能力、交流配电网内各负荷节点上的功率输出、交流配电网内各线路的电阻电抗及视在功率上限、可再生能源的接入节点、可再生能源的预测出力；根据上述拓扑结构及参数生成交流配电网当前状态的约束方程：

P_ij≥0,Q_ij≥0 (11)