[发明专利]一种考虑运行随机性的配电网传输能力计算方法

摘要

本发明提出一种考虑运行随机性的配电网传输能力计算方法，属于电力系统规划与评估领域。该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的配电网最大传输能力计算模型；然后，对模型的约束条件进行转化，收集配电网中所有节点在每个时段的有功负荷的预测误差值集合和分布式电源功率预测误差值集合，并根据统计信息分别构建对应的不确定量的概率分布集合，构建包含旋转备用约束的机会约束，并利用凸松弛将其转化为确定性线性约束；最后，应用凸规划算法对模型求解，得到配电网最大传输能力。本发明构建了包含传输功率和转供能力的机会约束并得到可解性结果，在实际生产中可应用于大规模复杂电网传输能力的快速高效评估。

主权项

一种考虑运行随机性的配电网传输能力计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)建立配电网最大传输能力计算模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：1‑1)建立模型的目标函数，表达式如式(1)所示：maxTSC=maxt∈Γ(Σi∈ΨnRi,tTi)---(1)]]>其中，TSC为配电网最大传输能力；Ri,t∈[0,1]为i节点主站变压器在t时段的载荷率；Ti为i节点主变容量；Ψn为配电网中所有节点的集合，Γ为调度周期总的时段数；1‑2)确定模型的约束条件；具体如下：1‑2‑1)配电网的节点功率平衡约束，如式(2)所示：Ri,tTi=Σj∈Πsij,t---(2)]]>其中，sij,t为t时段通过支路ij转移的功率，Π为同一个变电站和不同变电站的有直接传输通道的馈线集合；1‑2‑2)配电网的变电站变压器的容量约束，如式(3)所示：sij,t+Rj,tTj≤kjTj (3)其中，kj为转供过载率；1‑2‑3)配电网的通道线路的容量约束，如式(4)所示：sij,t≤Cij (4)其中，Cij为通道ij的容量上限；1‑2‑4)配电网的节点功率平衡约束，如式(5)所示：Ri,tTi=Pi,tL-Pi,tDG---(5)]]>其中，为节点i在t时段有功负荷实际功率，为节点i在t时段分布式电源实际功率；2)对步骤1)的约束条件进行转化；具体步骤如下：2‑1)根据约束条件式(3)和(4)构建机会约束，表达式如式(6)和(7)所示：Pr(sij,t+Rj,tTj≤kjTj)≥1‑ξ (6)Pr(sij,t≤Cij)≥1‑ξ (7)其中，Pr()为事件发生的概率，ξ为该不等式约束被破坏的概率；2‑2)收集配电网中所有节点在每个时段的有功负荷的预测误差值集合记为收集配电网中所有节点在每个时段的分布式电源功率预测误差值集合记为其中为节点i在t时段的有功负荷预测误差，为节点i在t时段的分布式电源功率预测误差；分别对求取对应的误差标幺参数，如式(8)和(9)所示：bi,tL=max(|{ei,tL}|)---(8)]]>bi,tDG=max(|{ei,tDG}|)---(9)]]>其中，max(||)为求集合中元素绝对值的最大值；为节点i在t时段有功负荷误差标幺参数，为节点i在t时段分布式电源功率误差标幺参数；设定为节点i在t时段的有功负荷标幺化预测误差，为节点i在t时段的分布式电源功率标幺化预测误差，的概率分布集合分别为为定义在[‑1,1]上且均值为0的任意相互独立分布组成的集合；2‑3)将配电网中有功负荷实际功率与分布式电源实际功率分别表示为式(10)和(11)所示的形式：Pi,tL=P‾i,tL+bi,tLϵi,tL---(10)]]>Pi,tDG=P‾i,tDG+bi,tDGϵi,tDG---(11)]]>∀i∈Ψn,t∈Γ]]>其中，为节点i在t时段有功负荷预测功率，为节点i在t时段分布式电源预测功率；2‑4)根据式(2)、(5)、(8)、(9)、(10)、(11)，将Ri,t、sij,t分别表示为如式(12)和(13)所示：Ri,t=αi,tR+Σk=1n(βk,tRϵk,tL+γk,tRϵk,tDG)---(12)]]>sij,t=αij,ts+Σk=1n(βij,t,ksϵk,tL+γij,t,ksϵk,tDG)---(13)]]>其中，为对应的线性系数；2‑5)将式(12)和(13)代入约束条件式(6)和(7)中，根据机会约束凸松弛转化方法，将式(6)和(7)分别转化为如式(14)和(15)所示：sij,t+Tj(Rj,t-kj)≤-mj,tR2ln(1/ξ)---(14)]]>sij,t≤Cij-mij,ts2ln(1/ξ)---(15)]]>其中，系数定义分别如式(16)和(17)所示：mj,tR=Σk=1n((Tjβk,tR+βij,t,ks)2+(Tjγk,tR+γij,t,ks)2)---(16)]]>mij,ts=Σk=1n((βij,t,ks)2+(γij,t,ks)2)---(17)]]>3)对模型求解；根据目标函数式(1)，约束条件式(2)、(5)、(14)、(15)、(16)、(17)，应用凸规划算法对模型进行求解，最终得到的TSC即是该配电网最大传输能力。