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低压配电台区柔性互联系统的运行控制方法 

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申请/专利权人:国网江苏省电力有限公司南京供电分公司;国网江苏省电力有限公司

摘要:本发明一种低压配电台区柔性互联系统的运行控制方法,属于电力技术领域。包括以下步骤,判断是否有扰动,若有扰动则生成待消纳扰动序列,建立低压配电台区柔性互联系统调整控制目标;以实现控制目标且使得线损最小为目标建立低压配电台区柔性互联系统调整方案并进行优化求解;在求解结果的基础上根据各台区的实际运行情况,以各台区的受限负荷最小和柔性系统负载均衡率均差最小为目标建立低压台区调整方案并进行优化求解,得到柔性互联系统的运行控制方案。本发明在降低持续性扰动对低压配电台区柔性互联系统造成影响的同时使运行控制过程中低压配电台区柔性互联系统中的柔性交互设备损耗最小、负载均衡率最优、各台区的受限负荷比例最小。

主权项:1.一种低压配电台区柔性互联系统的运行控制方法,所述低压配电台区柔性互联系统是通过柔性互联装置将N个低压配电台区进行柔性直流互联后形成的系统,所述低压配电台区内并网设施包括光伏、储能系统、充电桩、可调节负荷设备和低压柔直互联设备,其特征在于:所述运行控制方法包括以下步骤:步骤1:将所述低压配电台区柔性互联系统中控制终端预测出的所述N个低压配电台区在运行控制周期T内的运行数据依次待入下式1进行判断, 式1中,是预测出的第i个低压台区的可调负荷与储能调节范围内的返送功率最小值,分别是第i个低压台区的分布式光伏和负荷在时刻t的预测结果,分别是第i个低压台区的储能与可调负荷在时刻t的调节上限,Pess,i,t-1,PLDR,i,t-1分别是第i个低压台区的储能与可调负荷在时刻t-1的出力值;ΔPi,t-1是第i个低压台区的在时刻t-1的净负荷出力,PPV,i,t-1,PL.i,t-1分别是第i个低压台区的分布式光伏和负荷在时刻t-1的出力值,CD,i是第i个低压台区的台区变压器容量,T是运行控制周期时长,N是低压配电网台区总数;若所述N个低压配电台区的运行数据代入所述公式1后发现均不满足公式1的要求,说明所述低压配电台区柔性互联系统所辖的N个低压配电台区不存在无法消化的扰动,无需进行运行控制的优化;若所述N个低压配电台区的运行数据代入所述公式1后发现存在一个以上的低压配电台区的运行数据满足公式1的要求,说明所述低压配电台区柔性互联系统所辖的N个低压配电台区中存在无法消化的扰动,需进行运行控制的优化,继续执行以下步骤;步骤2:生成待消纳扰动序列Pdis,t,如下式2所示, 建立低压配电台区柔性互联系统调整控制目标ct,如下式3所示, 式3中,和分别是所述低压配电台区柔性互联系统中不产生扰动的台区可调能力上下限;和分别是第i个低压台区在时刻t的储能设备输出功率的上下限;步骤3:以实现所述低压配电台区柔性互联系统调整控制目标ct且使得所述低压柔直互联设备的线损最小为目标建立低压配电台区柔性互联系统调整方案;所述低压配电台区柔性互联系统调整方案的目标函数,如下式4所示, 式4中,kc是控制偏差权重系数;ΔPi,t是第i个低压台区的在时刻t的净负荷出力;ΔSFID,i,t是第i个台区在时刻t接受所述低压柔直互联设备转移来功率,以流出该台区的功率方向为正向;ΔPi,t+ΔSFID,i,t是第i个台区接受所述低压柔直互联设备转移来功率后在时刻t的总出力,kloss是柔性设施线损的权重系数,Closs,t是低压柔直互联设备在t时刻产生的线损;Ccov,i,t是低压柔直互联设备中的变流器线损;Cdc_bus,i,t是低压柔直互联设备中的直流母线线损;是低压柔直互联设备端口变流器i的转换效率;Udc,i,t是第i个台区在t时刻低压柔直互联设备的输出直流电压,zdc,i是第i个台区的低压柔直互联设备的阻抗;获取所述低压配电台区柔性互联系统调整方案的台变容量约束,如下式5所示, 式5中,α是第i个台区中变压器的负载率运行下限,β是第i个台区中变压器的负载率运行上限;CD,i是第i个台区中变压器的额定容量;获取所述低压配电台区柔性互联系统调整方案的柔直互联设备运行约束,如下式6所示, 式6中,CFID,i是第i个台区的柔性互联设备的端口容量,SB,t是所述配电台区柔性互联系统的总输出功率,CB,b是所述配电台区柔性互联系统的并网线路容量;采用遗传算法对所述低压配电台区柔性互联系统调整方案进行优化求解,计算得到最优低压柔性互联系统交互功率调整计划ΔSFID,t,如下式7所示,ΔSFID,t=[ΔSFID,1,t,ΔSFID,2,t,…,ΔSFID,i,t]T7所述最优低压柔性互联系统交互功率调整计划ΔSFID,t满足公式5和6的要求且能够使得所述低压配电台区柔性互联系统调整方案的目标函数的结果达到最小;步骤4:在所述最优低压柔性互联系统交互功率调整计划ΔSFID,t的基础上,根据所述低压配电台区柔性互联系统中各台区的实际运行情况,以各台区的受限负荷最小和低压配电台区柔性互联系统负载均衡率均差最小为目标建立低压台区调整方案;所述低压台区调整方案的目标函数,如下式8所示, 式8中,klost是受限负荷量的权重系数,Clost,i,t是第i个台区在t时刻的受影响负荷量的比例,是台区负载均衡率的权重系数,DV,t是t时刻产生配电台区柔性互联系统负载均衡率的偏差;是t时刻第i台区的受限功率;RD,i,t是第i个台区t时刻的负载率;是各台区的平均负载率;SD,i,t是第i个台区t时刻的有功净负荷;CD,i是第i个台区的变压器额定容量;ΔPess,i,t是第i个台区t时刻储能调整的功率;获取所述低压台区调整方案的储能运行约束,如下式9所示, 式9中,Ei,t是t时刻第i个台区储能的存储能量,Δt是控制时间间隔,SOCi,min和SOCi,max分别是第i个台区储能存储电量比例的下限和上限;获取所述低压台区调整方案的可控负荷运行约束,如下式10所示, 采用粒子群算法对所述低压台区调整方案进行优化求解,计算得到最优的各台区储能调整计划ΔPess,t和负荷功率调整计划ΔPt,如下式11所示, 所述最优的各台区储能调整计划ΔPess,t和负荷功率调整计划ΔPt满足公式9和10的要求且能够使得所述低压台区调整方案的目标函数的结果达到最小;步骤5:将步骤4计算出的最优的各台区储能调整计划ΔPess,t和负荷功率调整计划ΔPt下发至所述低压配电台区柔性互联系统中各台区的设备控制单元中并按照所述储能调整计划ΔPess,t和负荷功率调整计划ΔPt对各自的设备运行状态进行控制。

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