[发明专利]配电台区柔性电力电子装置的配置方法和系统

说明书

本发明提供了一种配电台区柔性电力电子装置的配置方法和系统，所述方法步骤如下：获取柔性电力电子装置的设备参数、以及柔性电力电子装置所在配电台区的分布式电源出力数据和负荷数据；根据分布式电源出力数据和负荷数据建立平衡约束条件和不等式约束条件；根据柔性电力电子装置的设备参数、平衡约束条件和不等式约束条件构建柔性电力电子装置的优化模型；根据柔性电力电子装置优化模型对配电台区的柔性电力电子装置进行配置。本发明能够在保证配电台区柔性电力电子装置安全稳定运行的情况下，优化配电台区柔性电力电子装置各端口以及储能单元的配置容量，进而能够降低成本，提高建设经济性。

技术领域

本发明涉及配电台区配置优化技术领域，具体涉及一种配电台区柔性电力电子装置的配置方法和一种配电台区柔性电力电子装置的配置系统。

背景技术

随着新基建开展实施和绿色低碳环保理念深入，负荷侧电动汽车直流充电桩、分布式新能源、柔性负荷等呈现快速增长趋势。考虑上述台区新增元素大量采用电力电子变换器和主要采用直流供电特点，开展以低压柔性电力电子多端口装置为枢纽的台区电力电子化配电系统试点和研究，对满足“新基建”新增电力需求具有重要指导意义。但目前关于低压柔性电力电子多端口装置优化配置问题鲜有研究，特别是考虑多端口容量与储能容量配置联合成本优化，因此结合配电台区资源情况，优化配置低压柔性装置多端口容量及储能容量，对低压柔性电力电子多端口装置优化设计具有重要意义。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种配电台区柔性电力电子装置的配置方法，通过考虑配电台区交直流负荷及分布式电源接入下的功率平衡约束，同时保证配电台区柔性电力电子装置在功率极限内运行，从而能够在保证配电台区柔性电力电子装置安全稳定运行的情况下，优化配电台区柔性电力电子装置各端口以及储能单元的配置容量，进而能够降低成本，提高建设经济性。

本发明采用的技术方案如下：

一种配电台区柔性电力电子装置的配置方法，所述柔性电力电子装置包括储能单元和多个端口，所述配置方法包括以下步骤：获取柔性电力电子装置的设备参数、以及所述柔性电力电子装置所在配电台区的分布式电源出力数据和负荷数据；根据所述设备参数、所述分布式电源出力数据和负荷数据建立平衡约束条件和不等式约束条件；根据所述设备参数、所述平衡约束条件和所述不等式约束条件构建所述柔性电力电子装置的优化模型；根据所述柔性电力电子装置优化模型对所述配电台区的柔性电力电子装置进行配置。

根据本发明的一个实施例，所述柔性电力电子装置的设备参数包括所述柔性电力电子装置中每个所述端口的单位容量成本、以及所述储能单元的单位容量成本、所述储能单元的充放电效率和所述储能单元的充放电功率；所述柔性电力电子装置所在配电台区的分布式电源出力数据和负荷数据分别为所述柔性电力电子装置所在配电台区的分布式电源出力预测值和负荷预测值。

根据本发明的一个实施例，所述柔性电力电子装置包括交流端口、第一直流端口和第二直流端口，所述平衡约束条件包括所述交流端口连接的交流母线功率平衡方程、配变交流母线功率平衡方程，以及所述第一直流端口连接的第一直流母线功率平衡方程和所述第二直流端口连接的第二直流母线功率平衡方程。

根据本发明的一个实施例，所述交流端口连接的交流母线功率平衡方程为：

P_AC(t)＝P_{DC 1}(t)+P_{DC 2}(t)

其中，P_AC(t)表示所述交流端口连接的交流母线功率，P_{DC 1}(t)表示所述第一直流端口负荷功率，P_{DC 2}(t)表示所述第二直流端口负荷功率；

所述配变交流母线功率平衡方程为：

P_T(t)＝P_AC(t)+P_L.AC(t)