配电台区柔性互联系统优化调度方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种配电台区柔性互联系统优化调度方法、系统、设备及存储介质，包括：在优化约束条件下，以配电台区柔性互联系统的购电成本最小，构建配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型；将配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型中的非线性项进行线性化等价处理，得到配电台区柔性互联系统的混合整数线性规划模型；通过对混合整数线性规划模型进行求解，得到最优调度运行方案；依照最优调度运行方案，配电台区柔性互联系统进行调度运行。配电台区柔性互联系统进行调度运行。配电台区柔性互联系统进行调度运行。

【技术实现步骤摘要】
配电台区柔性互联系统优化调度方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术属于电力系统运行控制
，具体涉及一种配电台区柔性互联系统优化调度方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，低压配电台区侧的分布式光伏、储能、充电桩等分布式资源发展迅速。实际运行中，同一区域的相邻配电台区间经常出现负载率差异大的现象，而分布式光伏和充电桩大量接入引起的负荷不确定性增大、以及配电台区增容空间不足等因素将进一步导致相邻配电台区间的负载率偏差增大。分布式光伏、储能、充电桩的大量接入，以及数据中心、通信设备、直流家电等直流负荷的日益增长，使得当前配电台区源
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荷
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储直流特征也愈专利技术显。通过柔性互联装置将相邻配电台区进行柔性直流互联形成柔性互联系统，同时配置一定容量的储能，能有效解决相邻配电台区负载率差异大和负载不均衡的问题，提高配电台区间负载均衡和能量优化。然而当前针对含光伏、储能、充电桩等多种分布式资源的低压配电台区柔性互联系统的优化调度方法存在运行场景和元件要素考虑不全，光伏、储能、充电桩、柔性互联装置、配电变压器等元件模型过于简单，模型适用性不足等问题，难以生成满足运行目标的全局最优解。由此生成的优化调度方法因源、网、荷、储灵活性资源调节潜力未被充分挖掘，导致配电台区柔性互联系统整体运行不够经济以及台区间能量优化和负载均衡不够充分。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为解决现有含光伏、储能、充电桩等多种分布式资源的低压配电台区柔性互联系统优化调度方法存在的问题，本专利技术提出了一种配电台区柔性互联系统优化调度方法、系统、设备及存储介质；本专利技术对分布式光伏、储能系统、充电桩、柔性互联装置、配电变压器等元件要素的优化运行条件精细化建模，建立含光储充配电台区柔性互联系统的优化调度模型，以满足含光储充配电台区柔性互联系统的日前优化调度需求。
[0004]技术方案：一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，配电台区柔性互联系统为通过柔性互联装置将相邻配电台区进行柔性直流互联形成的系统，配电台区包括光伏、储能系统、充电桩、柔性互联装置和配电变压器；包括以下步骤：步骤1：在优化约束条件下，以配电台区柔性互联系统的购电成本最小，构建配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型；步骤2：将配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型中的非线性项进行线性化等价处理，得到配电台区柔性互联系统的混合整数线性规划模型；步骤3：通过对混合整数线性规划模型进行求解，得到最优调度运行方案；步骤4：依照最优调度运行方案，配电台区柔性互联系统进行调度运行；其中，所述配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型表示为：
(42)该配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型满足光伏的运行约束、储能系统的运行约束、充电桩的运行约束、柔性互联装置的运行约束、配电变压器的约束和各交直流节点的功率平衡约束；式中，为总购电成本，为时间段集合，为配电变压器集合，为时间段t的电价，为配电变压器h在时间段t流过的有功功率，为每个时间段的时间长度，为配电变压器h的传输效率。
[0005]进一步的，所述光伏的运行约束表示为：（1）式中，为光伏i在时间段t的有功出力，为光伏i在时间段t的光伏预测出力。
[0006]进一步的，所述储能系统的运行约束表示为：（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）式中：和分别为储能系统j在时间段t的充电和放电功率，和分别为储能系统j在时间段t
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1的充电和放电功率，和分别为储能系统j在时间段t的充电和放电状态，表示储能系统j的最大充放电功率，为储能系统j在相邻时间段功率变化的最大值；为储能系统j在时间段t的剩余电量，为储能系统j在时间段t
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1的剩余电量，表示储能系统j的容量，和分别为储能系统j的最小和最大电量水平，为储能系统j的初始电量水平，和分别为储能系统j的充电和放电效率；
表示储能系统j在初始时刻的剩余电量；表示储能系统j在结束时的剩余电量；和为储能系统j在时间段t是否开始充电和开始放电的指示状态，和分别为储能系统j在时间段t
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1的充电和放电状态，和为储能系统j在整个调度时间范围内允许的最大充电和放电次数。
[0007]进一步的，所述充电桩的运行约束表示为：（15）（16）（17）（18）（19）（20）式中：为充电桩在时间段t的充电功率，为充电桩在时间段t
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1的充电功率，为充电负荷的时间段集合，为功率固定的充电桩充电功率，为充电功率可调的充电桩最大充电功率，和分别表示充电功率可控和充电功率固定的充电桩集合，表示充电桩a在相邻时间段的最大功率变化值，和分别表示所有充电桩的最小和最大充电电量需求，表示总充电电量需求。
[0008]进一步的，所述柔性互联装置由换流器背靠背连接构成，柔性互联装置的运行约束表示为：（21）（22）（23）式中：和分别为换流器支路b在时间段t的正向和反向流动功率，为换流器支路b允许流过的最大有功功率，和分别为换流器支路b在时间段t的功率流动方向是否为正向和反向的状态。
[0009]进一步的，所述配电变压器的约束表示为：（24）
（25）（26）（27）式中：为配电变压器h在时间段t流过的有功功率，为配电变压器h在时间段t的有功负载率，为配电变压器h的容量，为配电变压器h的功率因数，为给定的配电变压器负载率最大值，为时间段t内所有配电变压器有功负载率的平均值，为配电变压器总台数，为配电变压器有功功率负载率的最大偏差。
[0010]进一步的，所述各交直流节点的功率平衡约束表示为：（28）式中：、、、、分别为与节点g 相连的配电变压器、光伏、储能系统、充电桩、其他电力负荷的集合，所述其他电力负荷为除充电桩外的其他电力负荷，，分别表示from节点和to节点为节点g的换流器支路集合；表示支路的功率传输效率，表示电力负荷l在时间段t的预测有功功率值，为光伏i在时间段t的有功出力，和分别为储能系统j在时间段t的充电和放电功率，为充电桩在时间段t的充电功率，和分别为换流器支路b在时间段t的正向和反向流动功率，为配电变压器h在时间段t流过的有功功率。
[0011]进一步的，所述的将配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型中的非线性项进行线性化等价处理，得到配电台区柔性互联系统的混合整数线性规划模型，具体包括：将储能系统的运行约束中的式（11）和式（12）进行线性化等价处理，表示为：（31）（32）（33）（34）（35）
（36）配电台区柔性互联系统的混合整数线性规划模型，表示为：(42)该配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型满足光伏的运行约束、储能系统的运行约束、充电桩的运行约束、柔性互联装置的运行约束、配电变压器的约束和各交直流节点的功率平衡约束；其中，储能系统的运行约束表示为：公式（2）~公式（10）、公式（13）~公式（14）和公式（31）~公式（36）。
[0012]本专利技术公开了一种配电台区柔性互联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，配电台区柔性互联系统为通过柔性互联装置将相邻配电台区进行柔性直流互联形成的系统，配电台区包括光伏、储能系统、充电桩、柔性互联装置和配电变压器；其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在优化约束条件下，以配电台区柔性互联系统的购电成本最小，构建配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型；步骤2：将配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型中的非线性项进行线性化等价处理，得到配电台区柔性互联系统的混合整数线性规划模型；步骤3：通过对混合整数线性规划模型进行求解，得到最优调度运行方案；步骤4：依照最优调度运行方案，配电台区柔性互联系统进行调度运行；其中，所述配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型表示为：（42）该配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型满足光伏的运行约束、储能系统的运行约束、充电桩的运行约束、柔性互联装置的运行约束、配电变压器的约束和各交直流节点的功率平衡约束；式中，为总购电成本，为时间段集合，为配电变压器集合，为时间段t的电价，为配电变压器h在时间段t流过的有功功率，为每个时间段的时间长度，为配电变压器h的传输效率。2.根据权利要求1所述的一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，其特征在于：所述光伏的运行约束表示为：（1）式中，为光伏i在时间段t的有功出力，为光伏i在时间段t的光伏预测出力。3.根据权利要求1所述的一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，其特征在于：所述储能系统的运行约束表示为：（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）
（12）（13）（14）式中：和分别为储能系统j在时间段t的充电和放电功率，和分别为储能系统j在时间段t
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1的充电和放电功率，和分别为储能系统j在时间段t的充电和放电状态，表示储能系统j的最大充放电功率，为储能系统j在相邻时间段功率变化的最大值；为储能系统j在时间段t的剩余电量，为储能系统j在时间段t
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1的剩余电量，表示储能系统j的容量，和分别为储能系统j的最小和最大电量水平，为储能系统j的初始电量水平，和分别为储能系统j的充电和放电效率；表示储能系统j在初始时刻的剩余电量；表示储能系统j在结束时的剩余电量；和为储能系统j在时间段t是否开始充电和开始放电的指示状态，和分别为储能系统j在时间段t
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1的充电和放电状态，和为储能系统j在整个调度时间范围内允许的最大充电和放电次数。4.根据权利要求1所述的一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，其特征在于：所述充电桩的运行约束表示为：（15）（16）（17）（18）（19）（20）式中：为充电桩在时间段t的充电功率，为充电桩在时间段t
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1的充电功率，为充电负荷的时间段集合，为功率固定的充电桩充电功率，为充电功率可调的充电桩最大充电功率，和分别表示充电功率可控和充电功率固定的充电桩集合，表示充电桩a在相邻时间段的最大功率变化值，和分别表示所有充电桩的最小和最大充电电量需求，表示总充电电量需求。5.根据权利要求1所述的一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，其特征在于：所述
柔性互联装置由换流器背靠背连接构成，柔性互联装置的运行约束表示为：（21）（22）（23）式中：和分别为换流器支路b在时间段t的正向和反向流动功率，为换流器支路b允许流过的最大有功功率，和分别为换流器支路b在时间段t的功率流动方向是否为正向和反向的状态。6.根据权利要求1所述的一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，其特征在于：所述配电变压器的约束表示为：（24）（25）（26）（27）式中：为配电变压器h在时间段t流过的有功功率，为配电变压器h在时间段t的有功负载率，为配电变压器h的容量，为配电变压器h的功率因数，为给定的配电变压器负载率最大值，为时间段t内所有配电变压器有功负载率的平均值，为配电变压器总台数，为配电变压器有功功率负载率的最大偏差。7.根据权利要求1所述的一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，其特征在于：所述各交直流节点的功率平衡约束表示为：（28）式中：、、、、分别为与节点g 相连的配电变压器、光伏、储能系统、充电桩、其他电力负荷的集合，所述其他电力负荷为除充电桩外的其他电力负荷，，分别表示from节点和to节点为节点g的换流器支路集合；表示支路的功率传输效率，表示电力负荷l在时间段t的预测有功功率值，为光伏i在时间段t的有功出
力，和分别为储能系统j在时间段t的充电和放电功率，为充电桩在时间段t的充电功率，和分别为换流器支路b在时间段t的正向和反向流动功率，为配电变压器h在时间段t流过的有功功率。8.根据权利要求3所述的一种配电台区柔性互联系统优化调度方法，其特征在于：所述的将配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型中的非线性项进行线性化等价处理，得到配电台区柔性互联系统的混合整数线性规划模型，具体包括：将储能系统的运行约束中的式（11）和式（12）进行线性化等价处理，表示为：（31）（32）（33）（34）（35）（36）配电台区柔性互联系统的混合整数线性规划模型，表示为：(42)该配电台区柔性互联系统的日前优化调度模型满足光伏的运行约束、储能系统的运行约束、充电桩的运行约束、柔性互联装置的运行约束、配电变压器的约束和各交直流节点的功率平衡约束；其中，储能系统的运行约束表示为：公式（2）~公式（10）、公式（13）~公式（14）和公式（31）~公式（36）。9.一种配电台区柔性互联系统优化调度系统，配电台区柔性互联系统为通过柔性互联装置将相邻配电台区进行柔性直流互联形成的系统，配电台区...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志刚，卜强生，袁宇波，高磊，杨毅，王明深，易文飞，王晨清，郑明忠，彭志强，罗飞，吕朋蓬，张潼，陈颖，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：