[发明专利]基于能级评估与损耗反馈的配电网运行优化方法及系统

说明书

本发明提出了一种基于能级评估与损耗反馈的配电网运行优化方法及系统，属于配电网运行优化技术领域，以最大净出力为目标函数，建立了有功功率和配电网网损的配电网优化模型，通过潮流计算和粒子群算法求解配电网优化模型目标函数最大时的配电网运行方案，显示出优越经济性，将各光伏节点的有功管理参与到配电网优化中，减少少量有功出力即可保证系统电压偏移在要求范围；且综合了最小网损模型和极小化弃光模型的优势。光伏出力不大，无功协调可满足电压约束时，与MPPT方式下的最小网损模型等效，因而保证了经济性；而在光伏出力接近限值，电压存在越限风险时，所提模型与极小化弃光模型优化效果相近，保证了电压安全。

技术领域

本发明涉及配电网运行优化技术领域，特别是涉及一种基于能级评估与损耗反馈的配电网运行优化方法及系统。

背景技术

随着配电网中新能源渗透率的不断上升，大大提升了接入点电压越限风险，削弱了新能源并网能力，且大量反向有功功率甚至会引起网损的大幅度升高。针对高渗透率光伏接入的配电网优化问题进行研究，可有效提高光伏消纳能力及系统安全经济性，因而具有重要实际意义并可产生巨大经济效益。国内外对含光伏等新能源的配电网优化问题研究虽然较多，但均无法在极端场景下实现对配电网运行的优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于能级评估与损耗反馈的配电网运行优化方法及系统，基于光伏节点的有功功率，有效降低电压，能够用于在极端场景下的配电网电压约束，显示出优越经济性。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了如下方案：

一种基于能级评估与损耗反馈的配电网运行优化方法，在配电网中包括若干个节点，若干个所述节点中包括若干个光伏节点和若干个电容器组节点；所述配电网运行优化方法包括：

基于各光伏节点的有功功率、配电网网损和节点电压越限罚函数，建立配电网优化模型；所述配电网优化模型的目标函数为使各光伏节点的有功功率与所述配电网网损的差值最大；所述节点电压越限罚函数为节点电压超过节点电压上限和节点电压下限的程度；

基于各节点的电压和各节点之间连接关系，建立功率平衡约束；

基于各光伏节点的最大有功功率、各光伏节点的无功功率区间和各电容器组节点的最大投切组数，建立控制变量约束；所述光伏节点的最大有功功率为所述光伏节点在MTTP运行模式下的有功功率；

基于各节点的电压区间，建立状态变量约束；

在所述状态变量约束下，生成若干组配电网运行方案；所述配电网运行方案包括各光伏节点的有功功率、各光伏节点的无功功率和各电容器组节点的电容器投切组数；

在所述功率平衡约束和所述控制变量约束下，利用粒子群优化算法对所述配电网优化模型求解目标函数最大的配电网运行方案。

可选地，所述配电网优化模型的目标函数如下式所示：

其中，F为所述配电网优化模型的目标函数，为光伏节点i的有功功率，P_loss为配电网网损，λ为节点电压越限罚系数，ΔU_i为节点i的节点电压越限罚函数，n_PV为配电网中光伏节点的数量，n为配电网中节点的数量；

其中，U_i为节点i的电压，为节点i的电压上限，为节点i的电压下限。

可选地，所述功率平衡约束如下式所示：