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申请/专利权人:贵州电网有限责任公司
摘要:本发明公开了一种风光水协同的输配电系统分布式优化方法,利用可再生能源水、风和光发电特性的互补与差异性,进行风光水协调优化的同时考虑输电网与配电网之间的协同,协调输电网的输送能力和配电网中可再生能源出力,促进可再生能源的消纳;在输配协同下的风光水协调调度中同时考虑配电网线路容量限制和节点电压限制,以及输电网线路容量限制和外送功率限制,协调输配电网中可再生能源出力,利用配电网水电平抑配电网风光及输电网可再生能源波动,从而最大化系统总体外送功率;解决了现有技术对于输配协同下的风光水协调优化,信息量过于庞杂,大幅增加调度中心的计算负担等技术问题。
主权项:1.一种风光水协同的输配电系统分布式优化方法,其特征在于:所述方法为:利用可再生能源水、风和光发电特性的互补与差异性,进行风光水协调优化的同时考虑输电网与配电网之间的协同,协调输电网的输送能力和配电网中可再生能源出力,促进可再生能源的消纳;在输配协同下的风光水协调调度中同时考虑配电网线路容量限制和节点电压限制,以及输电网线路容量限制和外送功率限制,协调输配电网中可再生能源出力,利用配电网水电平抑配电网风光及输电网可再生能源波动,从而最大化系统总体外送功率;它具体包括:步骤1、将输、配电网络分解;步骤2、构建输电网优化调度模型;步骤4、构建配电网优化调度模型;步骤5、利用ADMN对构建的模型进行求解;所述将输、配电网络分解的方法为:输电网与配电网之间的耦合变量为边界传输功率,在耦合变量对应的节点处将输、配网络分解,输电网侧与配电网侧的边界传输功率分别记为和 耦合变量满足一致性约束;步骤2所述构建输电网优化调度模型的方法包括:输电网优化调度模型的优化目标是总收益最大,包括外送功率收益和向配电网售电收益;目标函数为: 式中Ks是输电网单位售电收益;是输电网节点k在t时段的外送功率;是输电网在t时段通过线路l传送给配电网的功率,若为负则代表功率从配电网传送到输电网;Sout是输电网中外送功率节点集合;是配电网连接到输电网的线路集合;输电网需要满足如下约束条件; 式3-7分别代表节点功率平衡约束、线路传输容量约束、风光输出功率约束、系统外送功率约束;式中,和分别是风机、光伏发电量;和分别是节点k上游支路jk和下游支路kl中的传输功率;步骤4所述构建配电网优化调度模型的方法包括:配电网的目标是上网电量最大或从输电网购电最小,目标函数如下: 式中Kb是配电网单位购电成本;是配电网在t时段通过线路l从输电网购买的功率,若为负则代表功率从配电网传送到输电网;配电网需要满足如下约束条件; Pimin≤Pi,t≤Pimax18式9-11代表二阶锥潮流约束;式12-14分别代表节点功率平衡约束、安全约束和风电机组出力约束;式15-18是水电调度约束,包括水量平衡约束、水位约束、发电流量约束和发电功率约束;式中,Vk,t和Vl,t分别是节点k和节点l电压幅值的平方;Ikl,t是支路kl上电流幅值的平方;和分别是配电网支路kl传输的有功功率和无功功率;rkl和xkl分别是支路kl的电阻和电抗;Pk,t是配电网节点k的节点注入功率;Ph,k,t是连接到配电网节点k的水电站发电量;Vi,t为水库i在t时段的库容;Qi,t和分别是区间流量、发电引用流量和弃水流量;Zi,t为水库水位,结合水库库容曲线获得水库容量Vi,t;Pi,t为水库发电功率;步骤5所述利用ADMN对构建的模型进行求解的核心是是将一致性约束松弛后作为惩罚项添加到输、配网络各自的目标函数中;步骤5所述利用ADMN对构建的模型进行求解的方法包括:建立输电网分布式优化调度模型:如式19和20所示: s.t.3-720式中:是拉格朗日乘子;ρl是惩罚参数;是耦合变量平均值,通过式21计算; 构建配电网分布式优化调度模型如式22和23所示 s.t.9-1823基于ADMM的分布式求解算法进行求解。
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