[发明专利]基于分布式光储的主动配电网安全运行优化方法

摘要

本发明提供的一种基于分布式光储的主动配电网安全运行优化方法，包括如下步骤：S1.获取分布式光储的配电网与主网连接节点的节点信息以及配电网参数，并筛选出松弛节点；S2.构建配电网的运行评估模型，并对评估模型进行最优解求取；通过本发明，能够对光伏发电的主动配电网进行系统全面的分析，将配电网的各环节均考虑其中，从而确保分析结果的准确性，而且利于光伏发电产生电能安全稳定的并入电网，而且算法简单。

主权项

1.一种基于分布式光储的主动配电网安全运行优化方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.获取分布式光储的配电网与主网连接节点的节点信息以及配电网参数，并筛选出松弛节点；S2.构建配电网的运行评估模型，并对评估模型进行最优解求取；步骤S1中，配电网参数包括配电网导纳、配电网阻抗、配电网电阻以及配电网电抗，并将各参数形成相应的矩阵，其中，Y表示导纳矩阵，Z为阻抗矩阵且Z＝Y^‑1,R为电阻矩阵且R＝real(Z)，X为电抗绝阵且X＝imag(Z)；步骤S2中，根据如下方法构建电网的运行评估模型：S21.构建配电网节点电流注入状态方程：其中，U^re和U^im分别为节点电压的实部分量和虚部分量，I^re和I^im分别为节点电流的实部分量和虚部分量，△I^re和△I^im分别为节点电流的变化量的实部分量和虚部分量，E为单位矩阵；S22.根据电网节点电流注入状态量获取节点注入的有功功率P_i和无功功率Q_i：其中，R_ij为节点i到节点j之间的电阻，X_ij为节点i到节点j之间的电抗，N表示配电网的节点个数；S23.将有功功率P_i和无功功率Q_i对和微分，求得配电网的灵敏度矩阵：其中，J为配电网的灵敏度矩阵，△P_i和△Q_i为节点i的有功功率和无功功率的变化量，i＝1,2，…，N；S24.对配电网的灵敏度矩阵进行去松弛化处理：由于松弛节点的电压为参考电压，那么松弛节点s有：由此，对于节点s：其电压具有如下方程：根据公式(5)得出如下矩阵：其中，Z₂为公式(5)中不包含松弛节点s的系数矩阵；根据公式(1)和(4)以及矩阵(6)得出配电网中除松弛节点外的电压和电流方程：其中，J₃和J₄为雅克比矩阵中与目标变量相关的子矩阵；S25.将获取配电网中的可控设备和不可控设备的功率，并形成可控有功功率矩阵△P_u、可控无功功率矩阵△Q_u、不可控有功率矩阵△P_v以及不可控无功功率矩阵△Q_v：其中，△P_DG为配电网中分布式电源的有功功率变化量，△P_BESS为配电网中蓄电池的有功功率变化量，△Q_CAP为配电网中电容器的无功功率变化量；△Q_DG为配电网中分布式电源的无功功率变化量，△P_LOAD为配电网中负载的有功功率变化量，△P_PV为配电网中光伏电池的有功功率变化量，△Q_LOAD为配电网中负载的无功功率变化量，并根据上述矩阵得到如下矩阵：其中，F为由配电网的确定的常数矩阵，△P_in为蓄电池的充电有功功率，△P_out为蓄电池的放电有功功率；S26.将各参数分为状态变量x₁、扰动变量v₁以及控制变量u₁：x₁＝[U^re U^im I^re I^im P_DG P_in P_out Q_CAP Q_DG E_B]^T；u₁＝[△P_DG △P_in △P_out △Q_CAP △Q_DG]^T；v₁＝[△P_LOAD △P_PV △Q_LOAD]；其中，E_B为蓄电池的容量；此时，评估状态模型为：其中:其中:B₀为矩阵中与可控设备相关的量组成的矩阵，D₀为矩阵中与不可控设备相关的量组成的矩阵；将松弛节点的松弛因数ε加入到评估模型形成最终的评估模型：