考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損優化運行方法技術

本發明專利技術公開了一種考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損優化運行方法，包括如下步驟：步驟1，建立適用于描述源網荷儲協同運行的含VSC交直流配電網模型；步驟2，根據含VSC交直流配電網模型，建立考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損日前優化調度模型；步驟3，對協同降損日前優化模型的復雜約束進行線性化處理；步驟4，利用優化算法進行求解，得出考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損運行方案；步驟5，根據步驟4得到的運行方案實現源網荷儲協同降損優化運行。本發明專利技術使電動汽車參與到源、網、荷、儲的協同運行，根據整體線損情況進行電動汽車的充、放電調整，能顯著降低配電網網絡線損，提高系統功率和電壓的穩定性。提高系統功率和電壓的穩定性。提高系統功率和電壓的穩定性。

【技術實現步驟摘要】
考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損優化運行方法


[0001]本專利技術涉及電力工程
，特別涉及配電網降損技術。

技術介紹

[0002]當前電網調度基本采取“源隨荷動”的傳統調度模式，對源網荷儲等多元資源的協同運行特性與機理并未深入挖掘，導致分布式電源、儲能等多種可調節資源未合理利用，特別是電動汽車等新型負荷的大規模接入，給系統潮流帶來了不利影響，進一步升高了配電網網絡線損。

技術實現思路

[0003]針對現有技術的缺陷，本專利技術所要解決的技術問題就是提供一種考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損優化運行方法，能夠讓電動汽車參與到源網荷儲協同降損優化運行中，顯著降低配電網網絡線損。
[0004]為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：一種考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損優化運行方法，包括如下步驟：
[0005]步驟1，建立適用于描述源網荷儲協同運行的含VSC交直流配電網模型；
[0006]步驟2，根據含VSC交直流配電網模型，建立考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損日前優化調度模型；
[0007]步驟3，對協同降損日前優化模型的復雜約束進行線性化處理；
[0008]步驟4，利用優化算法進行求解，得出考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損運行方案；
[0009]步驟5，根據步驟4得到的運行方案實現源網荷儲協同降損優化運行。
[0010]優選的，步驟1交直流配電網中，交流網絡經過變壓器、濾波器、阻抗器連接VSC的交流端，VSC的直流端連接直流網絡；
[0011]1)交直流配電網中電壓關系為：
[0012][0013]其中，U
c
和U
dc
分別為變流器的交流側電壓和直流側電壓，μ是直流電壓的利用率，在正弦脈寬調制控制模式下等于在矢量調制模式下等于1；M是0至1范圍內的調制系數；R
c
和X
c
為阻抗器的電阻和電抗值，U
p
和U
s
分別為變壓器一次側和二次側電壓；P
s
和Q
s
分別為流入阻抗器的有功和無功功率，K為變壓器變比；
[0014]2)交直流配電網中潮流關系為：
[0015][0016]式中，P
P
、Q
P
分別為交流系統輸入的有功、無功功率，P
dc
為流入直流系統的有功功率，P
R
是電阻R
c
的有功損耗；P
Inside
表示變流器的內部損耗；Q
f
表示并聯濾波器的無功功率輸出，對應計算公式為：
[0017][0018]其中，a、b和c為轉換器內部損耗參數，B
c
為并聯濾波器的電納值，I
c
為流經R
c
的電流；
[0019]2)交直流配電網中控制模式為：
[0020][0021]其中，U
dc
為直流系統的電壓值，U
dcref
、P
dcref
、U
sref
和Q
sref
均為控制參數，通過d
?
q解耦方法實現有功和無功的獨立控制，d軸主要影響直流側的功率流，q軸主要影響交流側的功率流。
[0022]優選的，步驟2中源網荷儲協同降損的日前優化調度模型，優化目標為區域總網損最小，目標函數表示為：
[0023][0024]式中，i，j表示節點號，n為總節點數，T為優化區間末時刻，集合v(i)表示區域配電網中以節點i為首端節點的支路的末端節點集合，r
ij
為線路ij的電阻，為日前t時刻線路ij的電流；
[0025]約束條件為：
[0026]1)潮流約束
[0027]對于輻射型配電網，采用Di stF l ow等式表示支路潮流：
[0028][0029]式中，分別為日前t時刻支路ij的首端有功功率和無功功率，
[0030]分別為日前t時刻節點j流出到下游節點k的有功功率和無功功率，r
ij
，x
ij
分別為線路ij的電阻和電抗，為日前t時刻流過支路ij的電流，分別為日前t時刻節點j的有功功率和無功功率凈注入值；分別為日前t時刻節點j的負荷有功功率和負荷無功功率；分別為日前t時刻節點j處儲能裝置的充電功率、放電功率，為別日前t時刻節點j處分布式電源與柔性負荷的有功出力，分別為日前t時刻節點j處SVC連續補償無功功率和電容器的無功功率，分別為日前t時刻節點j處儲能裝置和分布式電源的無功出力，以發出為正；為日前t時刻支路ij處有載電力調壓器OLTC的可調變比，為日前t時刻節點j處的電壓幅值；
[0031]2)分布式電源運行約束
[0032]分布式電源著重考慮分布式光伏/風電和可控分布式電源發電，其中，分布式光伏/風電的運行約束表示為：
[0033][0034][0035]式中，為日前t時刻在節點i處光伏/風電發電經過優化后的實際有功、無功功率，為日前t時刻在節點i處光伏/風電發電的預測有功功率，為節點i處接入光伏/風電的逆變器最大容量；
[0036]可控分布式電源的出力上下限約束為：
[0037][0038]式中：分別為日前t時刻在節點i處微型燃氣輪機的有功和無功出力；為日前節點i處微型燃氣輪機在t時段的狀態，為0
?
1變量；1變量；分別為節點i處微型燃氣輪機輸出功率上、下限；S
MT,i
為節點i處微型燃氣輪機的逆變器容量；
[0039]可控分布式電源爬坡速度約束為：
[0040][0041]式中：為日前節點i處微型燃氣輪機在t時段和t+1時段發出有功功率；為節點i處微型燃氣輪機的向上爬坡速率限制；為節點i處微型燃氣輪機向下爬坡速率限制；
[0042]3)柔性負荷運行約束
[0043]本模型中柔性負荷主要考慮可中斷負荷，可中斷負荷受控容量約束為：
[0044][0045]式中，為節點j處中斷的有功負荷量，為節點j處中斷負荷的上限值；
[0046]可中斷負荷允許中斷時段約束為：
[0047][0048]式中：S
IL,i
為節點i處可中斷負荷允許中斷的時段；
[0049]4)儲能運行約束
[0050][0051]式中，為日前t時段節點i上連接的儲能的總能量，為日前初始時段節點i上連接的儲能的總能量，為日前最后時段節點i上連接的儲能的總能量，為日前t時段節點i上的充電和放電功率，為日最后時段節點i上的充電和放電功率，η
ch
、η
dis
分別為儲能的充、放電效率，為節點i上連接的儲能容量限值，T為優化區間末時刻；
[0052][0053]式中，分別為節點i上連接的儲能的充放電功率上限，和分別為日前節點i上連接的儲本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損優化運行方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1，建立適用于描述源網荷儲協同運行的含VSC交直流配電網模型；步驟2，根據含VSC交直流配電網模型，建立考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損日前優化調度模型；步驟3，對協同降損日前優化模型的復雜約束進行線性化處理；步驟4，利用優化算法進行求解，得出考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損運行方案；步驟5，根據步驟4得到的運行方案實現源網荷儲協同降損優化運行。2.根據權利要求1所述的一種考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損優化運行方法，其特征在于：步驟1交直流配電網中，交流網絡經過變壓器、濾波器、阻抗器連接VSC的交流端，VSC的直流端連接直流網絡；1)交直流配電網中電壓關系為：其中，U
c
和U
dc
分別為變流器的交流側電壓和直流側電壓，μ是直流電壓的利用率，在正弦脈寬調制控制模式下等于在矢量調制模式下等于1；M是0至1范圍內的調制系數；R
c
和X
c
為阻抗器的電阻和電抗值，U
p
和U
s
分別為變壓器一次側和二次側電壓；P
s
和Q
s
分別為流入阻抗器的有功和無功功率，K為變壓器變比；2)交直流配電網中潮流關系為：式中，P
P
、Q
P
分別為交流系統輸入的有功、無功功率，P
dc
為流入直流系統的有功功率，P
R
是電阻R
c
的有功損耗；P
Inside
表示變流器的內部損耗；Q
f
表示并聯濾波器的無功功率輸出，對應計算公式為：其中，a、b和c為轉換器內部損耗參數，B
c
為并聯濾波器的電納值，I
c
為流經R
c
的電流；2)交直流配電網中控制模式為：
其中，U
dc
為直流系統的電壓值，U
dcref
、P
dcref
、U
sref
和Q
sref
均為控制參數，通過d
?
q解耦方法實現有功和無功的獨立控制，d軸主要影響直流側的功率流，q軸主要影響交流側的功率流。3.根據權利要求2所述的一種考慮電動汽車充放電的源網荷儲協同降損優化運行方法，其特征在于：步驟2中源網荷儲協同降損的日前優化調度模型，優化目標為區域總網損最小，目標函數表示為：式中，i，j表示節點號，n為總節點數，T為優化區間末時刻，集合v(i)表示區域配電網中以節點i為首端節點的支路的末端節點集合，r
ij
為線路ij的電阻，為日前t時刻線路ij的電流；約束條件為：1)潮流約束對于輻射型配電網，采用DistFlow等式表示支路潮流：式中，分別為日前t時刻支路ij的首端有功功率和無功功率，分別為日前t時刻節點j流出到下游節點k的有功功率和無功功率，r
ij
，x
ij
分別為線路ij的電阻和電抗，為日前t時刻流過支路ij的電流，分別為日前t時刻節點j的有功功率和無功功率凈注入值；分別為日前t時刻節點j的負荷有功功率和負荷無功功率；分別為日前t時刻節點j處儲能裝置的充電功率、放電功率，為別日前t時刻節點j處分布式電源與柔性負荷的有功出力，分別為日前t時刻節點j處SVC連續補償無功功率和電容器的無功功率，分別為日前t時刻節點j處儲能裝置和分布式電源的無功出力，以發出為正；為日前t時刻支路ij處有載電力調壓器OLTC的可調變比，為日前t時刻節點j處的電壓幅值；2)分布式電源運行約束分布式電源著重考...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王文博，徐洋超，石東明，李想，劉煜，高乾恒，倪錢杭，胡恩德，劉永新，何強，方珺，陳天恒，何品泉，
申請(專利權)人：國網浙江省電力有限公司紹興供電公司，
類型：發明
國別省市：