恭喜杭州电子科技大学;国网浙江省电力有限公司电力科学研究院刘佳获国家专利权
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龙图腾网恭喜杭州电子科技大学;国网浙江省电力有限公司电力科学研究院申请的专利含海量分布式灵活资源的主动配电网动态灵活域刻画方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118864166B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411366461.0,技术领域涉及:G06Q50/06;该发明授权含海量分布式灵活资源的主动配电网动态灵活域刻画方法是由刘佳;陈宇昊;唐早;曾平良;赵波;陈哲设计研发完成,并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本含海量分布式灵活资源的主动配电网动态灵活域刻画方法在说明书摘要公布了:本发明公开了含海量分布式灵活资源的主动配电网动态灵活域刻画方法。本发明主动配电网动态灵活域刻画方法中,根据接入主动配电网的分布式灵活资源建模形式与处理潮流计算过程的DistFlow潮流模型,建立基于DistFlow潮流计算的主动配电网灵活域优化模型,优化注入变电站节点功率上下限。采用QuickFlex算法,探索灵活域边界的面积微增近似搜索策略,刻画主动配电网多时刻动态灵活域。本发明计及了接入主动配电网的分布式灵活资源灵活性的差异,通过刻画多时刻动态灵活域将分布式灵活资源运行策略以及电网潮流的数据进行可视化处理,提高了主动配电网灵活性表达的直观性。
本发明授权含海量分布式灵活资源的主动配电网动态灵活域刻画方法在权利要求书中公布了:1.含海量分布式灵活资源的主动配电网动态灵活域刻画方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1构建分布式灵活资源模型;依据不同资源的出力特性和行为模式,建立相应的灵活资源模型;步骤2构建风光荷不确定场景模型;利用场景分析法,基于历史观测数据,得到风电、光伏与可削减负荷的功率边界曲线;步骤3提出基于DistFlow潮流计算的主动配电网灵活域优化模型并优化注入变电站节点最大、最小功率;该模型利用二阶锥松弛技术对潮流方程进行凸松弛并利用线性规划法将其转化为线性问题;模型优化目标为主动配电网灵活性最大化,即优化注入变电站节点的最大、最小有功功率与无功功率;步骤4运用QuickFlex算法对主动配电网灵活域进行刻画;该方法利用优化后的注入变电站节点的最大、最小有功功率与无功功率构造灵活域初始凸包;通过探索灵活域边界的面积微增近似搜索策略,顺时针访问当前凸包的每个线段迭代搜索构成灵活域的新点并更新灵活域区间,直至满足算法停止标准刻画出最终的灵活域;步骤5将典型日划分为24个时刻,利用QuickFlex算法分别对每个时刻主动配电网状态刻画灵活域,结合构成主动配电网多时刻动态灵活域;主动配电网灵活域优化模型的目标函数为配电网灵活性最大化,即优化注入变电站节点的最大、最小有功功率与无功功率,其数学表达式为: P 0,t、Q0,t、分别为注入根节点变电站有功功率、无功功率的最小值与最大值; 为t时刻节点i连接的光伏发电有功功率; 为t时刻节点i连接的风力发电有功功率; 为t时刻节点i连接的微型燃气轮机输出的有功、无功功率; 为t时刻节点i连接的削减负荷的有功、无功功率; 为t时刻节点i连接的储能的充、放电有功功率;Pi,t、Qi,t分别为t时刻节点i连接的变电站有功、无功功率;P0,t、Q0,t为注入根节点变电站的有功、无功功率;运用QuickFlex算法对主动配电网灵活域进行刻画,具体包括了以下几步:步骤1:初始化并构建初始凸包;首先,进行数据读取与初始化;读取主动配电网的网络潮流数据和可用的灵活性资源数据;初始化灵活区域R0为并设定一个容忍误差ε;其次,构建初始凸包;步骤三优化后所得的注入变电站节点的最大、最小有功功率与无功功率,其运行状态分别对应着所求灵活域的四个“有功-无功”可行功率顶点,将四个顶点连接形成一个初始的凸包,即为凸包R的初始化; 其中,R表示刻画出的灵活域即凸包;pn,qn为构成主动配电网灵活域的第n个可行操作点,即注入变电站节点可行的有功-无功功率点;F为主动配电网实际灵活域;步骤2:顺序更新R;按照顺时针方向访问当前凸包的每个线段,对应每个线段找到一个最优点pk,qk;该点将该线段到可行灵活域的垂直距离最大化;在最优点pk,qk与线段的两个端点之间创建两条新的线段pk,qk-pn,qn与pk,qk-pn+1,qn+1,并扩大灵活域R的覆盖范围; 其中,d为搜索点到当前搜索线段的距离;pk,qk为第k个搜索到的最优点;最大化垂直距离的步骤是为了在凸包的边界上找到一个新的顶点,这个顶点将增加凸包的覆盖范围;“垂直距离”是指从当前线段到当前凸包外且位于可行灵活域内的点的最短距离;为了找到最大化垂直距离的点,QuickFlex算法将执行以下步骤:选择当前线段:从凸包的一个顶点开始,按照顺时针方向选择一条线段;这条线段由凸包的两个相邻顶点定义;计算垂直距离:对于当前凸包外且位于可行灵活域内的每一个点,计算它到当前线段的垂直距离;垂直距离通过点到直线的距离公式来计算,该公式考虑了点的坐标和线段的端点坐标; 其中,P0、Q0分别为搜索点的横坐标值与纵坐标值;d为搜索点到线段的距离;k、b分别为搜索线段的斜率与截距;最大化垂直距离:在当前凸包外的可行灵活域内搜索一个点,使得该点到当前线段的垂直距离最大,目的是为了最大化所选可行操作点的覆盖范围;通过选择最优点来完成最大化搜索,目标是最大化垂直距离,同时需要满足主动配电网可行灵活域的约束条件;确定新的顶点:找到最大化垂直距离的点后,将这个点作为凸包的新顶点;更新凸包R:将新的顶点添加到凸包中,在新的顶点与对应线段的两个端点之间创建两条新的线段,更新凸包的边界;继续搜索:重复上述步骤,按顺时针方向对凸包的每条线段进行最优点的搜索;完成一轮顺时针搜索,进行第二次迭代,顺时针对每条新线段进行同样的操作,直到满足停止标准;步骤3:判断停止标准和线段搜索消除;运用面积微增近似搜索策略,在每次搜索到最优点时更新凸包范围,计算新凸包和前一个凸包之间的面积微增率 其中,为生成第k个凸包时的面积微增率,用于停止标准和线段搜索消除;Hk为第k个凸包的面积;如果对于一个线段找不到最优点,使灵活区域增加的面积微增率大于容忍误差ε,即则不再对该线段进行进一步搜索;对下一条线段重复顺序更新R的操作,直到所有线段都完成了最优点的搜索,最终形成灵活域;步骤4:输出最终刻画的灵活域;QuickFlex算法输出的结果是满足算法停止标准后的一组点形成的灵活域。
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