【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网，尤其是涉及含高渗透率可再生能源的台区柔性互联配电网最大供电能力评估。
技术介绍
1、双碳、新型电力系统建设目标下，配电网中压线路和低压台区中风电、光伏等可再生能源大量接入，配电网将普遍呈现高渗透率可再生能源接入的特征，同时，配电台区中电动汽车及多元负荷的比例不断上升，使得配电台区的源、荷特性更加复杂多变。此背景下，传统交流配电网的台区链式独立运行方式逐渐显现出不适应，带来了一些问题：分布式可再生能源大发时会造成电压过高问题、电动汽车集中充电时又会造成电压过低问题；有些相邻台区之间负载不均衡，这个台区已经重载，而相邻台区却是轻载，不能分享彼此的剩余容量。然而，老旧城区的配电台区增容比较困难，配电网升级改造和储能配置手段均存在投资成本较高的缺点。将台区低压侧之间通过柔性互联的方式联起来是有效的解决方法。电压源换流器(voltage source converter,vsc)具有低系统成本、双向功率流动的优势，能够实现潮流的四象限瞬时灵活控制，符合台区柔性互联的需求。采用vsc作为台区柔性互联装置，建设成本较低，更适合已有配电台区。
2、最大供电能力是指配电网在满足一定安全准则以及运行约束条件下的最大负荷供应能力。最大供电能力是评估配电网安全与经济运行的重要指标，常用来指导规划。另一方面，通过评估现有配电网的最大供电能力来挖掘其供电潜力，可充分利用现有资源，提高资产利用率。满足n-1安全准则下的配电网最大供电能力评估方法，从供电连续性角度出发，且考虑主变互联关系、变电站间及馈线间负荷转供等因素，在n-
3、目前，对考虑不确定性的台区柔性互联有源配电网最大供电能力评估问题的研究较少。不确定性处理方法主要有鲁棒优化、区间优化、及机会约束规划等。鲁棒优化存在保守性；区间优化模拟不确定性可再生能源发电的某一区间内出力，不能反映全部可能出力，且优化的结果是一个区间，在最大供电能力问题中较难应用。机会约束规划利用不确定变量的概率分布对不确定变量进行建模，降低了保守性；其允许目标函数的决策变量在一定程度上不满足约束条件，但约束条件成立的概率不低于某一置信水平，能描述可再生能源随机出力带来的不确定性。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力评估，包括如下步骤：
2、1)构建基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力模型，目标函数为最大化所有台区所供用户负荷之和，约束条件为n-1安全约束，分为确定性约束和机会约束两类；
3、2)将台区柔性互联有源配电网中可再生能源随机出力的连续概率密度函数，进行离散化处理，得到随机出力的离散概率分布，在此基础上，进行机会约束的确定性转化；
4、3)求解确定性约束下的最大供电能力目标函数，得到满足设定置信水平下的系统最大供电能力。
5、其中，所述的构建基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力模型，目标函数为最大化所有台区所供用户负荷之和，约束条件为n-1安全约束，分为确定性约束和机会约束两类，具体如下：
6、台区柔性互联有源配电网中，接入的可再生能源主要为分布式风电、分布式光伏，台区柔性互联结构采用直流母线分段链式结构，vsc作为台区柔性互联装置，各配电台区通过变压器从10kv中压馈线取电，vsc接在380v低压交流母线上，通过vsc交直流转换功能，将台区划分出部分直流区域，台区交流负荷接入低压交流母线，台区直流光伏发电直接接在vsc的直流侧母线上，互联台区之间通过直流联络线相连，配合vsc进行台区间的功率交换，不允许配变潮流倒送；
7、构建的基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力模型为：
8、
9、其中，ttsc为最大供电能力的值，sdai为配电台区i所供用户负荷视在功率，为决策变量，m为配电台区个数，hj(sdai)为第j个传统的确定性约束，j为传统的确定性约束的个数，pr{.}表示事件成立的概率，gw(sdai,pdg)为第w个机会约束，w为机会约束的个数，sdg为分布式可再生能源风电、光伏出力容量，为随机参数，αw为设定的置信水平；
10、台区柔性互联有源配电网n-1安全约束下，n-1故障集主要包括主变故障、馈线出口故障、馈线线路故障和含柔性互联台区配变故障，任何一种n-1故障下均需满足运行约束：配电台区所供用户负荷视在功率加上与台区互联的vsc端口注入功率之和需不大于该台区配变额定容量，与配电台区互联的vsc端口注入功率之和需不大于该vsc装置容量，忽略vsc装置损耗下所有vsc端口注入功率之和为0，表示为
11、
12、其中，svsci为与配电台区i互联的vsc端口注入功率之和，取正表示功率由配变流向vsc，取负表示功率由vsc注入配变，cdai为台区配变i的额定容量，β为重载系数，cvsci为vsc装置容量，ωvsc为vsc所有端口编号的集合。
13、同时，馈线线路故障、馈线出口故障和主变故障下需满足运行约束：生成新拓扑下，馈线l、主变t上所带全部台区的所供用户负荷视在功率、与全部台区互联的vsc端口注入功率之和、与转带过来的全部台区的所供用户负荷视在功率之和，减去馈线上接入的风光随机出力，需分别在一定置信水平下不超过该馈线的容量和该主变的额定容量，表示为
14、
15、其中，cl、ct分别为馈线l的容量和主变t的额定容量，αl、αt分别为设定的馈线容量约束置信水平和主变容量约束置信水平，ωl、ωtrl、ωt、ωtrt分别为新拓扑下馈线l、主变t上所带全部台区编号的集合、通过馈线互联转带负荷给馈线l、主变t的全部台区编号的集合；
16、同时，含柔性互联台区配变故障下需满足运行约束：该配电台区所供用户负荷视在功率需不超过其vsc装置容量，且在一定置信水平下不大于该配电台区接入的分布式风光随机出力、与之互联台区接入的分布式风光随机出力以及与之互联台区的vsc装置容量之和，表示为
17、
18、其中，αi为设定的台区配变故障下台区转带约束置信水平。
19、其中，所述的将台区柔性互联有源配电网中可再生能源随机出力的连续概率密度函数，进行离散化处理，得到随机出力的离散概率分布，在此基础上，进行机会约束的确定性转化，具体如下：
20、风速采用威布尔分布，绝大部分时间的风速维持在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力评估，其特征在于，所述一种基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力评估包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的构建基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力模型，目标函数为最大化所有台区所供用户负荷之和，约束条件为N-1安全约束，分为确定性约束和机会约束两类，具体如下：
3.根据权利要求1所述的将台区柔性互联有源配电网中可再生能源随机出力的连续概率密度函数，进行离散化处理，得到随机出力的离散概率分布，在此基础上，进行机会约束的确定性转化，具体如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力评估，其特征在于，所述一种基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力评估包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的构建基于机会约束规划的台区柔性互联有源配电网最大供电能力模型，目标函数为最大化所有台区...
【专利技术属性】
技术研发人员：李帅虎，刘雨帆，李汉典，王炜宇，施星宇，陈春，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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