光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法及系统与流程

本发明属于光储直柔配电资源调度领域，尤其涉及一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、相比于传统交流配电系统，直流配电系统具有供电半径长、供电容量大、运行效率高等特征，对于直流型设备的接入具备天然优势，但随着分布式光伏和储能装置等直流型设备广泛并网，光伏出力的波动性易造成配电系统源-荷不匹配，进而引发配电网节点电压越限与运行成本升高的问题，光储直柔配电系统可通过对电压源型换流器(vsc)、储能、柔性负荷的协调控制有效提高配电系统对分布式光伏的消纳能力，受到国内外学者广泛关注。

3、目前针对光储直柔配电系统的优化调度方法中，对vsc、储能、柔性负荷的协调控制策略研究不足，且未考虑添加节点电压约束，难以同时兼顾系统运行电压安全性与经济性，光伏出力波动下易造成节点电压越限的问题。考虑到电力系统灵敏度刻画了可控变量对系统潮流状态的影响作用，电压/网损灵敏度成为构建计及电压安全约束下光储直柔配电系统多资源协调优化调度模型的有效途径之一。

4、目前系统的电压/网损灵敏度通常根据雅可比矩阵求逆或扰动法来求取。但基于雅可比矩阵的灵敏度计算方法无法计算vsc直流侧电压对系统节点电压与网损的影响，且在病态潮流时可能出现雅可比矩阵奇异的问题。而扰动法在求取灵敏度过程中需要连续计算两次潮流，导致计算速度较慢。全纯嵌入以其不依赖初始值、无需迭代等优良特性为求解潮流提供了新的途径，并在电力系统运行优化与电压/网损灵敏度计算中展现出巨大潜力。

5、综上所示，目前调度策略未充分发挥光储直柔配电系统调节潜力、难以同时兼顾系统运行电压安全性与经济性的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的目前调度策略未充分发挥光储直柔配电系统调节潜力、难以同时兼顾系统运行电压安全性与经济性的问题，本发明提供一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法及系统，其能够实现对光储直柔配电系统电压与运行成本的优化控制，提高光储直柔配电系统运行安全性与经济性。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法。

4、一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法，其包括：

5、基于光储直柔配电系统的相关参数，构建基于全纯嵌入的光储直柔配电系统节点潮流方程；

6、利用基于全纯嵌入的光储直柔配电系统节点潮流方程，得到电压函数幂级数系数间递推关系，进而构建光储直柔配电系统潮流模型线性方程组；

7、基于光储直柔配电系统潮流模型线性方程组，计算得到光储直柔配电系统电压/网损灵敏度；

8、基于光储直柔配电系统电压/网损灵敏度，建立光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型；

9、基于光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型，对电压源型逆变器vsc、储能和柔性负荷的控制资源进行优化调控。

10、本发明的第二个方面提供一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度系统。

11、一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度系统，其包括：

12、节点潮流方程构建模块，其用于基于光储直柔配电系统的相关参数，构建基于全纯嵌入的光储直柔配电系统节点潮流方程；

13、潮流模型线性方程组构建模块，其用于利用基于全纯嵌入的光储直柔配电系统节点潮流方程，得到电压函数幂级数系数间递推关系，进而构建光储直柔配电系统潮流模型线性方程组；

14、电压/网损灵敏度计算模块，其用于基于光储直柔配电系统潮流模型线性方程组，计算得到光储直柔配电系统电压/网损灵敏度；

15、协调经济调度模型构建模块，其用于基于光储直柔配电系统电压/网损灵敏度，建立光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型；

16、资源优化调度模块，其用于基于光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型，对电压源型逆变器vsc、储能和柔性负荷的控制资源进行优化调控。

17、本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。

18、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法中的步骤。

19、本发明的第四个方面提供一种计算机设备。

20、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法中的步骤。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、(1)本发明的一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法利用基于全纯嵌入的光储直柔配电系统节点潮流方程，得到电压函数幂级数系数间递推关系，进而构建光储直柔配电系统潮流模型线性方程组，计算得到光储直柔配电系统电压/网损灵敏度，进而建立出光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型，实现了对电压源型逆变器vsc、储能和柔性负荷控制资源的优化调控。

23、(2)本发明的该方法可快速、准确求解出网损及节点电压对节点注入功率与vsc直流侧电压的灵敏度，相较于传统的利用雅可比矩阵求逆求解灵敏度的方法，避免了雅可比矩阵奇异时无法求解，并可求解节点电压与网损对vsc直流侧电压灵敏度。

24、(3)本发明考虑光储直流配电网中光伏、vsc、储能、多类型柔性负荷间协调控制，充分发挥光储直流配电网调度潜力，提高运行经济性。

25、(4)本发明利用系统电压/网损灵敏度线性化光储直流配电网潮流模型，解决了distflow潮流模型不适用于非辐射型系统的问题。

26、(5)本发明将电压安全纳入至光储直流配电网调度策略中，相较于传统的优化调度策略，在保证系统运行经济性的同时提高了系统电压运行安全性。

27、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法，其特征在于，基于全纯嵌入原理，结合光储直柔配电系统节点功率方程，构建光储直柔配电系统节点潮流方程。

3.如权利要求1所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法，其特征在于，光储直柔配电系统中节点类型分为定功率节点、功率调控节点与电压调控节点，基于全纯嵌入原理，分别构建这三类节点的全纯潮流方程。

4.如权利要求1所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法，其特征在于，光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型的目标是根据给定的分时电价，在基于全纯嵌入灵敏度构建的线性潮流约束以及系统中可控资源运行约束下，通过对可控资源状态的调控，最小化配电网运行成本。

5.如权利要求4所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法，其特征在于，配电网运行成本包括购电成本、储能运维成本、柔性负荷调度成本、售电收益及光伏削减成本。

6.如权利要求1所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法，其特征在于，光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型的约束条件包括：光伏运行约束、储能约束、可转移负荷约束、可削减负荷约束、功率平衡约束和电压安全约束。

7.一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度系统，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度系统，其特征在于，在所述协调经济调度模型构建模块中，光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型的目标是根据给定的分时电价，在基于全纯嵌入灵敏度构建的线性潮流约束以及系统中可控资源运行约束下，通过对可控资源状态的调控，最小化配电网运行成本。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法中的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法中的步骤。

技术总结本发明属于光储直柔配电资源调度领域，提供了一种光储直柔配电系统计及电压安全约束的调度方法及系统。其中，该方法包括基于光储直柔配电系统的相关参数，构建基于全纯嵌入的光储直柔配电系统节点潮流方程；利用基于全纯嵌入的光储直柔配电系统节点潮流方程，得到电压函数幂级数系数间递推关系，进而构建光储直柔配电系统潮流模型线性方程组；基于光储直柔配电系统潮流模型线性方程组，计算得到光储直柔配电系统电压/网损灵敏度；基于光储直柔配电系统电压/网损灵敏度，建立包含电压安全约束的光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型；基于光储直柔配电系统电压安全约束协调经济调度模型，对电压源型逆变器VSC、储能和柔性负荷的控制资源进行优化调控。技术研发人员：张培超,牛晓光,李晓庆,侯振,罗勇,卢静,钱陆成,郝泽燊,仇志鑫受保护的技术使用者：山东电力工程咨询院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18