综合考虑源-网-荷-储的交直流混合配电网规划方法技术

技术编号:39517007 阅读:23 留言:0更新日期:2023-11-25 18:54
本申请提出了一种综合考虑源

【技术实现步骤摘要】
综合考虑源





储的交直流混合配电网规划方法


[0001]本申请涉及交直流混合配电网
,尤其涉及综合考虑源





储的交直流混合配电网规划方法和装置


技术介绍

[0002]新型电力系统中的电网将呈现大电网

高度自治的局域电网和微电网并存的电网格局:广域大电网可有机整合各种可再生能源的时空互补性,并实现资源密集区域的电力向负荷密集区域的大容量远距离输送;高度自治的局域电网和微电网可大量就地利用分散的可再生清洁能源,成为新型电力系统中高新能源占比的能源体,以实现电网大规模消纳可再生清洁能源的需求

现有发展趋势着重于积极发展新能源,大幅提升配电网接纳新能源

分布式电源及多元负荷的能力,加快推进新能源微电网示范工程建设,探索适应新能源发展的微电网技术及运营管理体制

[0003]伴随着直流负荷快速增长,风光储等直流特征电源的大量发展,直流微电网将大幅增加并成为构建以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分

开展交直流混合配电网的研究工作具有重要意义

随着新型电力系统的大力开发及直流配电技术的快速发展,未来交直流混合的拓扑结构将成为智能电网的重要形态,如何实现交直流混合配电网的规划及求解成为关注的焦点


技术实现思路

[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一

[0005]为此,本申请的第一个目的在于提出一种综合考虑源





储的交直流混合配电网规划方法,解决了现有方法未系统考虑交直流混合配电网规划的影响因素,不能得到最优的规划方案的问题技术问题,实现了综合考虑源





储的协同优化运行,提出了最优规划方案,并为电力能源投资与交直流混合配电网的规划建设提供了指导

[0006]本申请的第二个目的在于提出一种综合考虑源





储的交直流混合配电网规划装置

[0007]为达上述目的,本申请第一方面实施例提出了一种综合考虑源





储的交直流混合配电网规划方法,包括:构建交直流混合配电网双层规划模型,其中,双层规划模型包括上层规划层和下行运行层,上层规划层以线路

分布式电源
DG
和储能系统的综合成本为优化目标构建得到,下层运行层以主动控制设备的稳态运行为优化目标构建得到;对双层规划模型的上

下层进行关联建模,并将关联后的单层模型转换为多目标的混合整数二阶锥规划单层模型;使用归一化法向约束法对混合整数二阶锥规划单层模型进行求解,得到帕累托
Pareto
前沿,并从帕累托前沿中选取最优规划方案

[0008]本申请实施例的综合考虑源





储的交直流混合配电网规划方法,通过以投资成本和运行成本为目标构建双层规划模型的上层规划层,以运行成本和电压偏移量为目标构建双层规划模型的下层运行层,之后对双层模型的上下层进行关联建模,并将其转换
为混合整数二阶锥规划单层模型,用归一化法向约束法求解上述混合整数二阶锥规划单层模型,得到最优的交直流混合配电网规划方案,本申请解决了一种综合考虑源





储的协同优化运行的交直流混合配电网双层规划问题,可为电力能源企业投资与交直流混合配电网的规划建设提供指导

[0009]可选地,在本申请的一个实施例中,上层规划层的构建包括:
[0010]以综合成本最小为目标构建目标函数,其中,综合成本包括投资成本和运行成本,投资成本包括线路投资成本
、DG
投资成本
、ESS
投资成本,运行成本包括
DG
运行成本
、ESS
运行成本

向上级电网购电成本

弃风弃光成本

负荷削减成本;
[0011]构建上层规划层的约束条件,其中,约束条件包括线路投资选型约束
、DG
和储能系统
ESS
候选安装节点安装数量约束

[0012]可选地,在本申请的一个实施例中,线路投资选型约束表示为:
[0013][0014]其中,
Ω
line
是线路集合,表示线路投资决策变量;
[0015]DG

ESS
候选安装节点安装数量约束表示为:
[0016][0017]其中,
Ω
PV
表示光伏发电
PV
的候选安装节点集合,
Ω
WT
表示风电
WT
的候选安装节点集合,
Ω
MT
表示微型燃气轮机
MT
的候选安装节点集合,
Ω
ESS
表示储能系统
ESS
的候选安装节点集合

[0018]可选地,在本申请的一个实施例中,下行运行层的构建包括:
[0019]以运行成本和电压偏移量最小为目标构建目标函数;
[0020]构建下行运行层的约束条件,其中,约束条件包括交流配电网
DistFlow
潮流约束

直流配电网
DistFlow
潮流约束
、VSC
运行约束

系统安全约束

源节点注入电网功率约束
、MT
运行约束
、PV

WT
运行约束

分组投切
CB
运行约束
、ESS
运行约束

有载调压变压器运行约束

需求侧响应约束

网络重构约束

[0021]可选地,在本申请的一个实施例中,电压偏移量表示为:
[0022][0023]其中,为节点
i
季度
s
时段
t
电压的标幺值,
Ω
AN

Ω
DN
分别为交流和直流节点集合

[0024]可选地,在本申请的一个实施例中,双层规划模型包括线路

光伏发电
PV、
风电
WT、
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种综合考虑源





储的交直流混合配电网规划方法,其特征在于,包括以下步骤:构建交直流混合配电网双层规划模型,其中,所述双层规划模型包括上层规划层和下行运行层,所述上层规划层以线路

分布式电源
DG
和储能系统的综合成本为优化目标构建得到,所述下层运行层以主动控制设备的稳态运行为优化目标构建得到;对所述双层规划模型的上

下层进行关联建模,并将关联后的单层模型转换为多目标的混合整数二阶锥规划单层模型;使用归一化法向约束法对所述混合整数二阶锥规划单层模型进行求解,得到帕累托
Pareto
前沿,并从所述帕累托前沿中选取最优规划方案
。2.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述上层规划层的构建包括:以所述综合成本最小为目标构建目标函数,其中,所述综合成本包括投资成本和运行成本,所述投资成本包括线路投资成本
、DG
投资成本
、ESS
投资成本,所述运行成本包括
DG
运行成本
、ESS
运行成本

向上级电网购电成本

弃风弃光成本

负荷削减成本;构建上层规划层的约束条件,其中,所述约束条件包括线路投资选型约束
、DG
和储能系统
ESS
候选安装节点安装数量约束
。3.
如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述线路投资选型约束表示为:其中,
Ω
line
是线路集合,表示线路投资决策变量;所述
DG

ESS
候选安装节点安装数量约束表示为:其中,
Ω
PV
表示光伏发电
PV
的候选安装节点集合,
Ω
WT
表示风电
WT
的候选安装节点集合,
Ω
MT
表示微型燃气轮机
MT
的候选安装节点集合,
Ω
ESS
表示储能系统
ESS
的候选安装节点集合
。4.
如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述下行运行层的构建包括:以所述运行成本和电压偏移量最小为目标构建目标函数;构建所述下行运行层的约束条件,其中,所述约束条件包括交流配电网
DistFlow
潮流约束

直流配电网
DistFlow
潮流约束
、VSC
运行约束

系统安全约束

源节点注入电网功率约束
、MT
运行约束
、PV

WT
运行约束

分组投切
CB
运行约束
、ESS
运行约束

有载调压变压器运行约束

需求侧响应约束

网络重构约束
。5.
如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述电压偏移量表示为:
其中,为节点
i
季度
s
时段
t
电压的标幺值,
Ω
AN

Ω
DN
分别为交流和直流节点集合
。6.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述双层规划模型包括线路

光伏发电
PV、
风电
WT、
微型燃气轮机
MT、
储能系统
ESS
的上层和下层,所述对所述双层规划模型的上

下层进行关联建模,包括:构建线路的电阻

电抗和线路投资决策变量的关联公式,并构建线路安全电流和线路投资决策变量的关联公式,完...

【专利技术属性】
技术研发人员:高宇熊再豹李云伟付永军邱国申何宝华韩磊李军张玉军葛小宁石雨鑫蒋陶宁赵永利王林葛磊蛟翟宇婧布小红杜少飞赵辰鹏王韵迪
申请(专利权)人:内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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