[发明专利]一种适用于主动配电网最优潮流求解的方法

摘要

一种适用于主动配电网最优潮流求解的方法：S1提出基于主动配电网的最优潮流模流模型：S2-1将主动配电网最优潮流调度周期划分为若干个前后联系的断面；S2-2：第n个时间断面的状态转移方程如下式所示：x(n+1)=T_n(x(n),u(n)) （3）；第n个时间断面基础上的最优潮流u(n)=opf(x(n))；（4）；S2-3：断面的目标函数如下式：（5）；由各个断面的最优决策组合构成整个调度周期的最优潮流调度策略。本发明在满足各种网络运行约束及确保可再生能源最大利用的基础上，实现在一个完整调度周期内的运行成本最低。

主权项

一种适用于主动配电网最优潮流求解的方法，其特征是：包括以下步骤：S1提出基于主动配电网的最优潮流模型最优潮流模型控制变量：包括除采用MPPT最大功率跟踪控制的间隙性能源外的所有接入主动配电网中的分布式发电单元、所有接入主动配电网的分散储能系统以及配电网的联络开关；最优潮流模型目标：是整个完整调度周期内的综合运行成本，由调度周期内的每个时间断面的运行成本组成，包括：电网电能成本、储能充放电成本、其他类型分布式发电成本以及联络开关位置变化的调节成本，其目标函数可以如下式表示： min F = Σ t = 0 T ( Σ f = 1 l C f ( t ) × P f ( t ) + Σ i = 1 n C i ( t ) × P DG - i ( t ) + Σ j = 1 m C j ( t ) × P ESS - j ( t ) + Σ k = 1 o α k ( t ) × C B ) - - - ( 1 ) 上式中Cf(t)、Pf(t)分别是t时刻断面的馈线电能电价成本和第f条馈线出口的有功功率，l是主动配电网供电区域的馈线数；Ci(t)、PDG‑i(t)分别是t时刻的第i个分布式发电单元的发电成本和发电功率，n是分布式发电单元的个数；Cj(t)、PESS‑j(t)分别是t时刻的第j个储能单元的发电成本和发电功率，m是分布式储能单元的个数；αk(t)是t时刻的第k个分段开关是否调整，CB表示开关动作的成本，T是调度周期大小；主动配电网最优潮流约束：包括完整调度周期内每个时间断面下的功率平衡约束、各节点电压约束、各支路潮流约束、网络开环运行拓扑约束以及各分布式发电单元的功率约束条件外，还包括整个调度周期内各分散储能系统的能量约束，必须满足下式： | Σ t = 0 T y i ( t ) | ≤ E - - - ( 2 ) 其中yi(t)表示第i个储能系统t时刻发出的功率，E表示该储能系统的容量，即对于任一时间断面而言，其前面时刻所发出或存储的能量不能超过储能系统容量本身；式（1）和式（2）构成主动配电网的最优潮流模型；S2基于动态规划法求解最优潮流模型，包括以下子步骤：S2‑1将主动配电网最优潮流调度周期划分为若干个前后联系的断面，即从调度周期开始为第一阶段，调度周期结束为最后阶段；S2‑2：第n个时间断面的状态转移方程如下式所示：x(n+1)=Tn(x(n),u(n))  （3）上式中：x(n)和x(n+1)分别表示的是第n个和第n+1个时间断面的各个分散储能系 统的电荷状态SOC，u(n)表示在第n个时间断面上做出的决策，根据动态规划最优化理论，u(n)是在当前第n个时间断面的网络状态基础上做出的最优决策，即在第n个时间断面基础上的最优潮流：u(n)=opf(x(n))  （4）；S2‑3：对于每一个时间断面上的状态转移方程，即最优决策的求解采用全局搜索能力强，搜索效率高的粒子群算法求解，即求解第n个时间断面的最优潮流，以当前时间断面各个储能系统的SOC状态为前提，将所有控制变量映射为单个粒子向量，将该时间断面的运行成本作为其目标函数，利用粒子群算法(PSO)求解，该断面的目标函数可如下式所示： ( Σ f = 1 l C f ( t ) × P f ( t ) + Σ i = 1 n C i ( t ) × P DG - i ( t ) + Σ j = 1 m C j ( t ) × P ESS - j ( t ) + Σ k = 1 o α k ( t ) × C B ) - - - ( 5 ) ; 上式中各个符号的含义如前所述，最终由各个断面的最优决策组合构成整个调度周期的最优潮流调度策略。