本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行領(lǐng)域，涉及能源互聯(lián)網(wǎng)下主動(dòng)配電網(wǎng)中發(fā)展分布式可再生能源的協(xié)調(diào)調(diào)度方法，有助于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和能源高效利用。

背景技術(shù)：

低碳電力與智能電網(wǎng)下，主動(dòng)配電網(wǎng)(activedistributionnetwork，adn)中分布式可再生能源(distributedgeneration，dg)蓬勃發(fā)展，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和能源高效利用作出積極貢獻(xiàn)。在傳統(tǒng)的調(diào)度模型中常以輸電網(wǎng)(transmissionsystem，ts)或配電網(wǎng)分別為研究對(duì)象，輸電網(wǎng)分析時(shí)將配電網(wǎng)等值為pq負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，配電網(wǎng)分析時(shí)將輸電網(wǎng)等值為無(wú)窮大電源。然而隨著adn中dg滲透率不斷升高，其母線功率具有更大的波動(dòng)性，adn與ts連接饋線上的功率交互是必然趨勢(shì)。

然而考慮輸配協(xié)同的優(yōu)化調(diào)度研究尚才起步，低碳電力背景下，風(fēng)力發(fā)電以大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)與分布式風(fēng)電的形式存在于ts與adn，隨著adn中分布式風(fēng)電滲透率增加，其與ts聯(lián)接饋線的功率交互現(xiàn)象日益凸顯，已有的研究并未涉及風(fēng)電隨機(jī)模糊注入下考慮輸配協(xié)同的電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)隨機(jī)模糊最優(yōu)潮流(random-fuzzyoptimalpowerflow，rfopf)內(nèi)容。在以往的調(diào)度模型中，常以輸電網(wǎng)或配網(wǎng)分別為研究對(duì)象，輸電網(wǎng)分析時(shí)將配網(wǎng)等值為pq負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，配網(wǎng)分析時(shí)將輸電網(wǎng)等值為無(wú)窮大電源。然而隨著adn中dg滲透率不斷升高，其母線功率具有更大的波動(dòng)性，adn與輸電網(wǎng)ts的饋線功率交互是必然趨勢(shì)。因此，在ts優(yōu)化調(diào)度研究中考慮含分布式可再生能源adn節(jié)點(diǎn)的功率特征，以實(shí)現(xiàn)輸配協(xié)同電力系統(tǒng)在滿足系統(tǒng)靜態(tài)安全穩(wěn)定前提下生產(chǎn)費(fèi)用、污染氣體排放以及線路損耗等多目標(biāo)最優(yōu)，是廣域能源協(xié)調(diào)背景下電力系統(tǒng)日前調(diào)度方法的一項(xiàng)必要研究?jī)?nèi)容。

綜上，本發(fā)明提出針對(duì)ts中的規(guī)?；L(fēng)電與adn中分布式風(fēng)電隨機(jī)模糊不確定注入的現(xiàn)象，構(gòu)建考慮輸配協(xié)同的含風(fēng)電電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf方法，旨在為廣域能源時(shí)空互補(bǔ)消納調(diào)度方法提供理論參考。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)擬解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有研究的不足，本發(fā)明“考慮輸配協(xié)同的含風(fēng)電電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)隨機(jī)模糊最優(yōu)潮流方法”，提出在含風(fēng)電輸電網(wǎng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮主動(dòng)配電網(wǎng)中分布式風(fēng)電隨機(jī)模糊不確定出力及配網(wǎng)潮流分布的影響，研究考慮輸配協(xié)同的含風(fēng)電電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf問(wèn)題。

技術(shù)方案：考慮輸配協(xié)同的含風(fēng)電電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf建模，該方法包括如下幾步：

步驟1：建立輸配協(xié)同多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf模型；ts中的規(guī)?；L(fēng)電場(chǎng)與adn中的分布式風(fēng)電均采用隨機(jī)模糊不確定模型。

步驟2：建立目標(biāo)函數(shù)；含風(fēng)電的輸電網(wǎng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf基礎(chǔ)上，構(gòu)建考慮輸配協(xié)同的靜態(tài)安全約束下兼顧經(jīng)濟(jì)、低碳、降損等多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf模型，求出輸配協(xié)同電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，低碳目標(biāo)和降損目標(biāo)。

步驟3：建立輸配協(xié)同多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf模型的約束條件；先考慮ts與adn連接饋線禁止倒送功率約束，再在adn內(nèi)部考慮分布式風(fēng)電向電網(wǎng)注入功率，并對(duì)于adn中的節(jié)點(diǎn)求得功率平衡約束條件，另外還有發(fā)電機(jī)有功出力上下限、無(wú)功出力上下限、爬坡約束，節(jié)點(diǎn)電壓上下限約束，系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用和無(wú)功補(bǔ)償裝置投入約束。

有益效果：本發(fā)明構(gòu)建考慮輸配協(xié)同的含風(fēng)電電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf方法，在輸配協(xié)同優(yōu)化模式下，輸配兩側(cè)的隨機(jī)模糊多重不確定風(fēng)電功率注入可得到良好消納，適應(yīng)節(jié)能減排的低碳電力需要。

附圖說(shuō)明

圖1為輸配協(xié)同電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為輸配協(xié)同電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf求解流程圖

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案及附圖做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

首先對(duì)模型中出現(xiàn)的主要指代、變量及下標(biāo)等進(jìn)行說(shuō)明如下：

t輸電網(wǎng)(ts)；

d主動(dòng)配網(wǎng)(adn)；

t時(shí)段；

its節(jié)點(diǎn)編號(hào)；

jadn內(nèi)部節(jié)點(diǎn)編號(hào)；

φtts節(jié)點(diǎn)集合；

φt-gts中與火電機(jī)組的節(jié)點(diǎn)集合，

φt-dts中與adn相連節(jié)點(diǎn)集合，

φdadn內(nèi)部節(jié)點(diǎn)集合；

本發(fā)明包括以下步驟：

1)建立輸配協(xié)同多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf模型

⑴主動(dòng)配電網(wǎng)中分布式風(fēng)電隨機(jī)模糊建模

風(fēng)速服從模糊變量ξk和ξc描述形狀參數(shù)和尺度參數(shù)的隨機(jī)模糊weibull分布，風(fēng)速為隨機(jī)模糊變量ξv，其機(jī)會(huì)測(cè)度分布函數(shù)為

⑵規(guī)模化風(fēng)電場(chǎng)的隨機(jī)模糊建模

規(guī)?；L(fēng)電場(chǎng)出力的分布函數(shù)為：

式中，vci、vco和vr分別為切入、切出和額定風(fēng)速；pwgr為單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定輸出功率；nwg是風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)。

分布式風(fēng)電出力pdg、qdg計(jì)算模型同理。

2)建立兼顧經(jīng)濟(jì)、低碳、降損等多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf模型

⑴經(jīng)濟(jì)目標(biāo)：

輸配協(xié)同電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)仍描述為最小化系統(tǒng)中傳統(tǒng)火電機(jī)組的發(fā)電費(fèi)用。

其中：ai、bi、ci為位于節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)組發(fā)電成本參數(shù)；pgi，t為位于節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)組的有功出力，流入節(jié)點(diǎn)為正。

⑵低碳目標(biāo)：

描述為火電機(jī)組co2排放最小化。

其中：αi、βi、γi為位于節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)組co2排放參數(shù)。

⑶降損目標(biāo)：

描述為網(wǎng)絡(luò)有功損耗最小。

其中：ai、bi、ci為位于節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)組發(fā)電成本參數(shù)。αi、βi、γi為位于機(jī)組co2排放參數(shù)。是t時(shí)段節(jié)點(diǎn)i的電壓(i＝1，2，…，nbus，nbus表示系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目)，是節(jié)點(diǎn)i與j的相角差，gij，t與bij，t是節(jié)點(diǎn)i與j之間線路的電導(dǎo)和電納，γ是與i相連的節(jié)點(diǎn)集合。上標(biāo)表示不確定性變量。值得注意的是，在系統(tǒng)的所有節(jié)點(diǎn)中，pv節(jié)點(diǎn)的電壓是確定性變量。

3)建立輸配協(xié)同多目標(biāo)動(dòng)態(tài)rfopf模型的約束條件：

⑴ts與adn連接饋線禁止倒送功率約束

通常電網(wǎng)公司出于電網(wǎng)安全考慮，不允許adn向ts倒送電情況的發(fā)生，為此一般在adn主進(jìn)線處裝有逆功率保護(hù)元件，當(dāng)出現(xiàn)功率倒送時(shí)會(huì)將其從ts中剝離。而adn通常力求其內(nèi)部分布式電源的最大化，從而最小化其從輸電網(wǎng)吸收的功率。因而在本章所研究的模型中，首先考慮分布式風(fēng)電全額上網(wǎng)，若風(fēng)電出力過(guò)大則進(jìn)行適當(dāng)削減，以保證adn不向ts倒送功率。pli，t為位于節(jié)點(diǎn)i的adn負(fù)荷功率，流出節(jié)點(diǎn)為正，即從ts流向adn為正方向，則需恒有：

式中，pli，t和qli，t為節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)段的有功與無(wú)功負(fù)荷，為火電機(jī)組的無(wú)功出力。

⑵功率平衡約束

本章在adn內(nèi)部?jī)H考慮分布式風(fēng)電向電網(wǎng)注入功率，則對(duì)于adn中的節(jié)點(diǎn)

其中：ui，t表示節(jié)點(diǎn)j的電壓；bj表示與節(jié)點(diǎn)j相連的節(jié)點(diǎn)，其集合為γd，∪bj，t表示節(jié)點(diǎn)bj的電壓；gj，bj，t、bj，bj，t、δj，bj，t分別表示節(jié)點(diǎn)j與節(jié)點(diǎn)bj連接支路的電導(dǎo)、電納與相角差。

對(duì)于adn中與ts共聯(lián)節(jié)點(diǎn)即adn母線：

上式含義為，adn內(nèi)所有電功率負(fù)荷之和加所有網(wǎng)損，扣除所有分布式能源出力，即為母線負(fù)荷功率pli，t。

對(duì)于ts中的節(jié)點(diǎn)

⑶火電機(jī)組約束

包括發(fā)電機(jī)有功出力上下限、無(wú)功出力上下限、爬坡約束。

⑷節(jié)點(diǎn)電壓上下限約束

其中：φpq表示ts中pq節(jié)點(diǎn)集合。

⑸系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用

按系統(tǒng)最大負(fù)荷pl^max的某百分比μ考慮系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用，由火電機(jī)組承擔(dān)。

⑹無(wú)功補(bǔ)償裝置投入約束

φt-sc表示ts中裝設(shè)有無(wú)功補(bǔ)償裝置的節(jié)點(diǎn)集合。

以上實(shí)施方案僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。