[发明专利]一种配电网多目标优化运行方法及系统

权利要求书

1.一种考虑可调资源调节速率的配电网多目标优化运行方法，其特征在于，

包括以下步骤：

步骤一：获取能够辅助配电网优化运行的若干目标；

所述若干目标包括可再生能源、储能系统、温控负荷、电动汽车负荷；

步骤二，根据步骤一中的若干目标，设置对应的决策变量及其约束条件；

当可再生能源参与调节时，选择每个并网可再生能源机组在每个优化时刻参与优化后的调度计划出力作为决策变量，且决策变量的调节不需要考虑调节速率约束，其约束条件为并网功率大于零并小于预测出力大小；

当储能系统参与调节时，选择每个储能系统在每个优化时刻的输出功率作为决策变量，且既要考虑调节速率约束，也要同时考虑储能出力的约束；

当温控负荷参与调节时，选择将对每个冷负荷供冷的所有电制冷机组在每个优化时刻的总输出功率作为决策变量，且需要在考虑用户满意度约束的同时考虑温控负荷的调节速率约束；

当电动汽车充电负荷参与调节时，其参与功率调节的主体为网络拓扑节点处的充电装置在每个优化时刻的输出功率，而某一时刻某一处充电装置的出力大小为该时刻该处的所有电动汽车充电功率之和的相反数；

步骤三，根据步骤二中的决策变量及其约束条件，构建系统约束；

所述系统约束包括电网功率平衡约束、电网潮流约束；

电网功率平衡约束，用于控制总供电功率等于总用电功率，体现于网络拓扑中每个节点的输入输出功率相等，该约束需要通过潮流计算满足；通过输入各类型节点对应的净注入功率、配网线路阻抗、配网网络拓扑的连通信息，计算出各个节点对应的电压和功率，以及各条线路上的损耗；

电网潮流约束，用于控制电压幅值在允许的范围内波动，同时控制线路有功功率传输和无功功率传输在允许的范围内波动；

步骤四，根据步骤三中的系统约束，构建日运行成本最低以及综合能源效率最高的优化目标；

所述日运行成本最低为整日调度周期配电网运行成本最低，其包括配电网向上级电网购电成本、负荷聚合商运行收益、分布式电源上网调度成本、弃风弃光成本；

所述综合能源效率最高为整日调度周期配电网综合能源效率最高，用于体现一日内配电网内总负荷用电量与总供电量的比值；

步骤五，根据步骤四中的优化目标，制定可调资源的优化策略；

所述优化策略包括以下内容：

对于可再生能源的发电，构建向下调节模型，控制其输出功率；

所述向下调节模型通过电力电子元件在每一优化时刻有意地降低可再生能源出力，在满足功率平衡的基础上达到经济最优、综合能效最高等优化目标；

同时在目标函数日运行成本的表达式中增加了弃风、弃光成本，作为减少发电造成的售电收益损失，使得可再生能源与网侧、荷侧、储侧的资源根据弃风、弃光成本和调度成本的不同及综合能效最高的优化目标进行博弈，得到最优的可调资源调度计划；

对于温控负荷，参与调节的温控机组进行统一调度；

对于电动汽车负荷，在电动汽车参与调节前无序充电的情况下，将某调度时段中间时刻开始充电的情况等效为从该时段起始时刻开始充电，将某调度时段中间时刻停止充电的情况等效为到该时段结束时刻停止充电，并将其充电起始时刻或终止时刻所在调度时段内的实际充电时长对应的充电功率折算为整个时刻内的平均充电功率，由此来计算电动汽车参与调节前无序充电时的负荷大小；

得到各可调资源在每一优化时刻的出力大小，结合每一优化时刻可调资源的出力及各节点负荷大小，计算节点净注入功率，代入进行潮流计算，以满足节点功率平衡约束和网络约束；

步骤六：根据步骤五中的优化策略，对运行过程进行优化；

采用优化算法求出可调资源辅助配电网优化运行问题的最优解，并根据最优解执行，实现配电网多目标优化运行。

2.如权利要求1所述的一种考虑可调资源调节速率的配电网多目标优化运行方法，其特征在于，

所述步骤二中，储能系统的调节速率约束的计算公式如下：

其中，为t时刻第e个储能系统的输出功率(充电时为负数，放电时为正数)，kW；为t-1时刻第e个储能系统的输出功率，kW；为第e个储能系统的调节速率上限，kW/h；

储能系统的容量约束的计算公式如下：

其中，为第f个储能系统在t时刻的输出电能量，kWh；为第f个储能系统的总容量，kWh；为第f个储能系统的初始荷电状态，T为累计充、放电时刻数量。