【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新能源電網(wǎng)輸配分布式協(xié)同恢復(fù)，尤其涉及一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、近年來，自然災(zāi)害和人為破壞等極端事件愈加頻繁，引發(fā)大范圍長(zhǎng)時(shí)間的停電，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，因此高效穩(wěn)定的電網(wǎng)恢復(fù)策略需求極為迫切。然而，隨著傳統(tǒng)電源被海量新能源取代，傳統(tǒng)自上而下、由輸至配的恢復(fù)方式將受到恢復(fù)電源不足、新能源隨機(jī)波動(dòng)等諸多挑戰(zhàn)。因此，亟需挖掘新能源，尤其配網(wǎng)側(cè)分布式新能源支撐潛力，妥善應(yīng)對(duì)其隨機(jī)波動(dòng)特性，通過輸配電網(wǎng)高效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠恢復(fù)。
2、相關(guān)學(xué)者已在輸-配協(xié)同恢復(fù)方面開展相關(guān)研究。部分學(xué)者針對(duì)輸配協(xié)同恢復(fù)中的模型高維與信息隱私等問題，提出基于模型解耦算法的輸配分布式協(xié)同恢復(fù)方法，也有基于目標(biāo)級(jí)聯(lián)算法提出了一種新的三循環(huán)分布式優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)耦合輸配電系統(tǒng)的有效協(xié)調(diào)回復(fù)。在此基礎(chǔ)上，分布式方法進(jìn)一步擴(kuò)展到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布式魯棒優(yōu)化方法。然而，當(dāng)前基于模型解耦算法的輸-配協(xié)同方法極度依賴于模型凸特征，在非凸非線性的輸配協(xié)同優(yōu)化模型中，分布式算法的收斂性并沒有被數(shù)學(xué)理論嚴(yán)格證明。同時(shí)，分布式算法需要大量迭代求解，輸-配邊界信息的頻繁交互，易造成數(shù)據(jù)感染，其適用性有待論證。
3、另一方面，相關(guān)學(xué)者已針對(duì)電網(wǎng)恢復(fù)中新能源不確定性問題開展部分研究，主要包括機(jī)會(huì)約束、隨機(jī)優(yōu)化和魯棒優(yōu)化等方法?，F(xiàn)有研究已對(duì)電網(wǎng)恢復(fù)的不確定性問題開展一定的工作。然而，目前研究鮮有對(duì)輸配新能源不確定問題的綜合考量，并且針對(duì)輸配不確定環(huán)境下協(xié)同模型的高維問題解決方法也鮮有提到。
5、針對(duì)這些問題，本專利技術(shù)基于魯棒凸可行域映射的新能源電網(wǎng)輸配協(xié)同分布式恢復(fù)方法，有效應(yīng)對(duì)新能源不確定性與輸配電網(wǎng)高效分布式協(xié)同問題，并提出基于逐步頂點(diǎn)枚舉法與逐步凸變換算法的配電網(wǎng)模型輕量化方法，實(shí)現(xiàn)其高維非凸魯棒模型在邊界交互信息維度的高保真映射。結(jié)合配電網(wǎng)魯棒可行域映射，提出了基于雙階段魯棒優(yōu)化的輸配協(xié)同恢復(fù)模型，可實(shí)現(xiàn)輸配新能源不確定性的解耦應(yīng)對(duì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、符號(hào)及定義：
2、a.指數(shù)、集合和矩陣：
3、
4、
5、b.變量、常量
6、
7、
8、
9、
10、c.縮寫
11、
12、
13、本專利技術(shù)目的在于提供一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)。該方法提出了一種新的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法，首先考慮配電網(wǎng)側(cè)新能源不確定性，建立配電網(wǎng)支撐能力量化模型；然后，針對(duì)配電網(wǎng)模型的高維、非凸以及不確定特征，提出基于魯棒凸可行域映射的配電網(wǎng)模型降維等值方法，實(shí)現(xiàn)模型輕量化；其次，考慮輸電網(wǎng)側(cè)新能源不確定性，建立基于配電網(wǎng)低維等值模型的新能源電網(wǎng)輸-配協(xié)同恢復(fù)模型。該方法在新能源電網(wǎng)輸配高效協(xié)同恢復(fù)方面具有有效性、優(yōu)越性、可靠性等優(yōu)勢(shì)，符合目前電網(wǎng)現(xiàn)實(shí)需求。
14、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，基于魯棒凸可行域映射的新能源電網(wǎng)輸-配協(xié)同分布式恢復(fù)方法，步驟如下：
15、s1、考慮配電網(wǎng)側(cè)新能源不確定性，建立配電網(wǎng)支撐能力量化模型；
16、s2、基于魯棒凸可行域映射的配電網(wǎng)模型降維等值方法，實(shí)現(xiàn)模型輕量化；
17、s3、建立基于配電網(wǎng)低維等值模型的新能源電網(wǎng)輸-配協(xié)同恢復(fù)模型。
18、優(yōu)選的，配電網(wǎng)支撐能力量化模型：
19、(1)目標(biāo)函數(shù)
20、本文主要考慮電網(wǎng)恢復(fù)中的負(fù)荷恢復(fù)階段，假定發(fā)電機(jī)組已啟動(dòng)，輸配電線路均已通電。目標(biāo)函數(shù)為恢復(fù)總負(fù)荷量最大化，具體如下:
21、
22、式中：是輸電網(wǎng)i節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷恢復(fù)量；是配電網(wǎng)n中節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷恢復(fù)量；cts為輸電網(wǎng)負(fù)荷權(quán)重系數(shù)；cds,n是配電網(wǎng)n的負(fù)荷權(quán)重系數(shù)。
23、(2)輸電網(wǎng)約束
24、a)新能源發(fā)電約束
25、
26、式中：為輸電網(wǎng)中所有接入新能源的所有節(jié)點(diǎn)集合。分別為t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i處新能源機(jī)組的輸出有功功率和無功功率；分別為節(jié)點(diǎn)i處光伏機(jī)組的裝機(jī)總量和能效系數(shù)；tanθ為功率因素角的正切值。
27、b)火電機(jī)組出力約束
28、
29、式中：表示火電機(jī)組實(shí)際有功出力和無功出力；分別表示火電機(jī)組的有功出力最大值、無功出力最小值和無功出力最大值；δri表示火電機(jī)組的爬坡速率；ωg表示安裝火電機(jī)組的所有節(jié)點(diǎn)集合。
30、c)線路容量約束
31、
32、式中：pij,t,qij,t分別為線路(ij)的有功和無功潮流；sij,max為配電網(wǎng)線路(ij)容量；為輸電網(wǎng)所有線路集合。
33、d)節(jié)點(diǎn)電壓約束
34、ui,min≤ui,t≤ui,max，i∈ωtst∈τ??????????????????????(5)
35、式中：ui,t,ui,min,ui,max分別為電壓幅值及上下限；ωts表示輸電網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)集合。
36、e)變電站容量約束
37、
38、式中：分別為輸電網(wǎng)邊界總線與變電站n饋線間交換有功功率上下限值和無功功率的上下限值；分別為輸電網(wǎng)邊界總線與變電站n饋線間的實(shí)際交換的有功功率和無功功率。
39、f)交流潮流約束
40、
41、式中：pj,t,qj,t分別為節(jié)點(diǎn)j注入的有功功率和無功功率；gij與bij為線路(ij)的電導(dǎo)與電納；ο(j)表示輸電網(wǎng)支路中以節(jié)點(diǎn)j為首端點(diǎn)的末端節(jié)點(diǎn)集合；σ(j)表示輸電網(wǎng)支路中以節(jié)點(diǎn)j為末端點(diǎn)的首端節(jié)點(diǎn)集合。
42、g)無功補(bǔ)償裝置約束
43、
44、式中：為節(jié)點(diǎn)i所安裝的靜止無功補(bǔ)償器無功功率注入；分別為靜止無功補(bǔ)償器的無功功率補(bǔ)償上下限；為輸電網(wǎng)安裝靜止無功補(bǔ)償器的節(jié)點(diǎn)集合。
45、h)負(fù)荷恢復(fù)約束
46、
47、式中：為分別為節(jié)點(diǎn)i所恢復(fù)的柔性負(fù)荷量和可恢復(fù)的柔性負(fù)荷最大量，tanθ為負(fù)荷的功率因數(shù)。
48、(3)配電網(wǎng)約束
49、a)新能源發(fā)電約束
50、
51、式中：ωds,n為配電網(wǎng)中所有接入新能源的所有節(jié)點(diǎn)集合。分別為新能源機(jī)組的輸出有功功率和無功功率；為新能源機(jī)組的能效系數(shù)和裝機(jī)總量。
52、b)燃?xì)廨啓C(jī)出力發(fā)電約束
53、
54、式中：為燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際有功功率和有功出力最大值。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，基于魯棒凸可行域映射的新能源電網(wǎng)輸-配協(xié)同分布式恢復(fù)方法，步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，考慮新能源不確定性的配電網(wǎng)支撐能力量化模型：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，基于雙階段魯棒優(yōu)化的輸-配協(xié)同恢復(fù)模型：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，魯棒凸可行域映射：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，確定性環(huán)境下配電網(wǎng)等值低階模型實(shí)現(xiàn)方法：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，不確定性環(huán)境下配電網(wǎng)等值低階模型實(shí)現(xiàn)方法：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，基于魯棒凸可行域映射的新能源電網(wǎng)輸-配協(xié)同分布式恢復(fù)方法，步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，考慮新能源不確定性的配電網(wǎng)支撐能力量化模型：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布式協(xié)同恢復(fù)方法與系統(tǒng)，其特征在于，基于雙階段魯棒優(yōu)化的輸-配協(xié)同恢復(fù)模型：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮輸配不確定性的新能源電網(wǎng)輸-配分布...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張剛，劉詩音，俞建強(qiáng)，張峰，劉宏達(dá)，劉天承，張嘉贏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：煙臺(tái)哈爾濱工程大學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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