一种考虑电流机会约束的配电网调度方法和系统与流程

本发明涉及配电网调度领域，尤其涉及一种考虑电流机会约束的配电网调度方法和系统。

背景技术：

1、当前，可再生能源发电技术发展非常迅速，太阳能光伏发电、风力发电等技术也日益成熟。但是同时，由于太阳能发电等可再生能源发电的输出功率随机波动，会一系列安全问题出现，然而社会发展以及经济建设对能源和电能的质量，配电系统安全性和可靠性等要求越来越高。

2、目前，描述分布式可再生能源出力不确定性的常用方法主要有三种：随机优化、鲁棒优化以及分布式鲁棒优化。分布式鲁棒优化不依赖于不确定性参数准确的概率分布，且具有较好的鲁棒性。然而现有的分布式鲁邦优化模型往往采用非凸的机会约束形式，且考虑的约束条件较少仍需要消耗大量的计算资源。因此，需要一种考虑更高效的配电网调度方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种考虑电流机会约束的配电网调度方法，实现了更高效地调度配电网中各调节设备输出的功率。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种考虑电流机会约束的配电网调度方法，包括：

3、获取配电网各节点的运行数据，根据所述运行数据，建立配电网节点功率空间上的电流机会约束条件；

4、通过wasserstein距离确定分布式发电出力模糊集，并根据所述分布式出力模糊集，对所述电流机会约束条件进行线性化处理；

5、将期望值约束条件和线性化处理后的电流机会约束条件作为综合约束条件，建立以配电网有功运行成本最小值为目标函数的配电网调度模型，求解所述配电网调度模型，得到最优调度方案；

6、根据所述最优调度方案，调度配电网中各调节设备输出的功率。

7、可以理解的是，相较于现有技术，本发明提供的方法根据配电网运行数据建立了配电网节点功率空间上的电流机会约束条件，丰富了配电网优化调度过程中考虑的安全约束。通过wasserstein距离确定分布式发电出力模糊集，并基于模糊集对电流机会约束条件进行线性化处理，得到线性化后的电流机会约束条件，且线性化的电流机会约束条件能够减轻配电网调度模型在实际调度过程中的计算负担，从而实现更高效地获取配电网最优调度方案，配置配电网中各调节设备的资源。

8、进一步地，所述根据所述运行数据，建立配电网节点功率空间上的电流机会约束条件，具体包括：

9、根据所述运行数据，得到线路电流幅值、线路电压幅值和相角的第一关系式；

10、根据所述第一关系式，通过节点潮流方程得到雅克比逆矩阵；

11、根据所述雅克比逆矩阵与注入节点有功功率和无功功率的增量，得到节点功率注入空间上计及电流约束的超平面表达式；

12、根据所述节点功率注入空间上计及电流约束的超平面表达式，建立配电网节点功率空间上的电流机会约束条件。

13、可以理解的是，本发明提供的方法借助线路电流幅值、线路电压幅值和相角的关系与节点潮流方程，将线路电流与其他限制条件解耦合，便于后续采用模糊集对电流机会约束条件进行凸近似，确保约束条件和目标优化问题是凸优化问题，便于后续配电网调度模型能够高效寻找全局最优解。

14、进一步地，所述线性化处理后的电流机会约束条件，具体为：

15、

16、

17、

18、ξ＝(ξ1,ξ2,...,ξn)t+(p1,p2,...,pn)t

19、其中，为对偶变量；εi为线路电流幅值越限概率；为拉格朗日因子；ρ为wasserstein球的半径；m为历史数据向量个数；为辅助变量；为节点j处无功功率注入对应的超平面系数；为节点j处有功功率注入对应的超平面系数；pl,j为节点j的有功负载注入功率；ql,j为节点j的无功负载注入功率；ξj为连接到节点j的分布式发电出力；pj为节点j的有功调节功率。

20、进一步地，所述期望值约束条件，具体为：

21、pi+ξi-pl,i＝0；

22、

23、

24、式中，pi为有功调节设备i的有功功率输出；ξi是连接到节点i的分布式发电出力有功功率；pl,i是节点i的有功负载注入功率；上标m和m分别为对应变量的上限和下限。

25、进一步地，所述以配电网有功运行成本最小值为目标函数，具体为：

26、

27、其中，f为配电网有功运行成本；ai、bi和ci分别为有功调节单元的消耗特性曲线的第一参数、第二参数和第三参数；pi为节点i的有功调节功率。

28、相应地，本发明还提供了一种考虑电流机会约束的配电网调度系统，包括：

29、约束条件建立模块，用于获取配电网各节点的运行数据，根据所述运行数据，建立配电网节点功率空间上的电流机会约束条件；

30、约束条件处理模块，用于通过wasserstein距离确定分布式发电出力模糊集，并根据所述分布式出力模糊集，对所述电流机会约束条件进行线性化处理；

31、调度模型建立模块，用于将期望值约束条件和线性化处理后的电流机会约束条件作为综合约束条件，建立以配电网有功运行成本最小值为目标函数的配电网调度模型，求解所述配电网调度模型，得到最优调度方案；

32、功率调度模块，用于根据所述最优调度方案，调度配电网中各调节设备输出的功率。

33、进一步地，所述约束条件建立模块，具体包括：

34、第一计算单元，用于根据所述运行数据，得到线路电流幅值、线路电压幅值和相角的第一关系式；

35、第二计算单元，用于根据所述第一关系式，通过节点潮流方程得到雅克比逆矩阵；

36、第三计算单元，用于根据所述雅克比逆矩阵与注入节点有功功率和无功功率的增量，得到节点功率注入空间上计及电流约束的超平面表达式；

37、第四计算单元，用于根据所述节点功率注入空间上计及电流约束的超平面表达式，建立配电网节点功率空间上的电流机会约束条件。

38、进一步地，所述线性化处理后的电流机会约束条件，具体为：

39、

40、

41、

42、ξ＝(ξ1,ξ2,...,ξn)t+(p1,p2,...,pn)t

43、其中，为对偶变量；εi为线路电流幅值越限概率；为拉格朗日因子；ρ为wasserstein球的半径；m为历史数据向量个数；为辅助变量；为节点j处无功功率注入对应的超平面系数；为节点j处有功功率注入对应的超平面系数；pl,j为节点j的有功负载注入功率；ql,j为节点j的无功负载注入功率；ξj为连接到节点j的分布式发电出力；pj为节点j的有功调节功率。

44、进一步地，所述期望值约束条件，具体为：

45、pi+ξi-pl,i＝0；

46、

47、

48、式中，pi为有功调节设备i的有功功率输出；ξi是连接到节点i的分布式发电出力有功功率；pl,i是节点i的有功负载注入功率；上标m和m分别为对应变量的上限和下限。

49、进一步地，所述以配电网有功运行成本最小值为目标函数，具体为：

50、

51、其中，f为配电网有功运行成本；ai、bi和ci分别为有功调节单元的消耗特性曲线的第一参数、第二参数和第三参数；pi为节点i的有功调节功率。

52、可以理解的是，相较于现有技术，本发明提供的系统根据配电网运行数据建立了配电网节点功率空间上的电流机会约束条件，丰富了配电网优化调度过程中考虑的安全约束。通过wasserstein距离确定分布式发电出力模糊集，并基于模糊集对电流机会约束条件进行线性化处理，得到线性化后的电流机会约束条件，且线性化的电流机会约束条件能够减轻配电网调度模型在实际调度过程中的计算负担，从而实现更高效地获取配电网最优调度方案，配置配电网中各调节设备的资源。