【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有源配电网孤岛划分领域，尤其涉及一种计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法及装置。
技术介绍
1、分布式电源日益广泛应用，孤岛划分技术成为维护配电网安全和稳定的核心环节。随着分布式发电(distributed generation，dg)如太阳能和风能的快速发展，电网的能源输入变得高度分散且不稳定，传统的基于电力系统拓扑结构和负荷特性的孤岛划分方法无法有效管理这种分散性和不可预测性，且由于大量小规模再生能源的接入，使得电网的运行更加复杂，而传统方法通常假设发电源是集中式和大规模，难以精确调节和优化小范围、小容量电源的操作；此外，现代电力系统中的负荷需求更加多样化和动态化，例如电动汽车充电站、数据中心等新型负荷的加入，其用电模式和需求与传统负荷有很大差异，现代电网越来越强调与消费者的互动，比如需求响应策略的应用，这要求孤岛划分方法能够实时响应负荷变化，提供更灵活的电网管理策略。因此，开发一种更高效精确的孤岛划分方法显得尤为迫切。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法及装置，所述方法以最大化恢复负载有功功率为目的、在约束下对所述孤岛划分模型进行求解，并将目标函数值最小(对应最恶劣场景)的典型运行场景集所对应的最优解作为最终的孤岛划分方案，对配电系统内各线路各节点的开关状态进行调整，由此配电系统能够有效应对潜在的电网故障，保证配电系统安全稳定运行。
2、本专利技术一实施例提供了一种计及源荷功率波动的配电系统开关状态
3、获取若干分布式电源的历史出力功率曲线以及若干电场的历史负荷波动曲线；
4、根据获取到的数据，生成若干用于模拟实际配电系统中不确定性因素的典型运行场景集；其中，每一典型运行场景集中的基本参数包括支路合集、节点路集合周期合集、电网故障节点、预期分布式发电出力、各储能电站的最大充放电功率、各储能电站的电量上下限、储能系统的充放电效率以及系统电压上下限；
5、根据所述典型运行场景集中的基本参数，以最大化恢复负载有功功率为目的，构建孤岛划分模型；并基于所述基本参数构建潮流约束、分布式发电出力约束、储能约束、电压安全约束、功率安全约束以及负荷约束；
6、在所述潮流约束、分布式发电出力约束、储能约束、电压安全约束、功率安全约束以及负荷约束下，对所述孤岛划分模型进行求解，得到每一所述典型运行场景对应的最优解及最优解对应的目标函数值；其中，所述最优解包括配电系统内各线路各节点的开关状态；所述目标函数值表示在当前最优解下计算得到的负载有功功率值；
7、在计算得到每一典型运行场景集的目标函数值后，选取目标函数值最小的典型运行场景集对应的最优解作为最终的孤岛划分方案；
8、根据所述最终的孤岛划分方案，对配电系统内各线路各节点的开关状态进行调整。
9、进一步地，所述根据获取到的数据，生成若干用于模拟实际配电系统中不确定性因素的典型运行场景集，包括：
10、对获取到的若干分布式电源的历史运行数据进行核密度估计，得到每一分布式电源的累计概率分布函数；
11、基于各分布式电源的累计概率分布函数，组合得到若干各分布式电源间的联合密度概率函数；
12、根据所述若干各分布式电源间的联合密度概率函数，随机生成若干分布式发电运行场景样本集；
13、对所述若干分布式发电运行场景样本集进行聚类，聚类得到若干典型运行场景集。
14、进一步地，所述孤岛划分模型，包括：
15、
16、式中，p表示配电系统内各线路各节点的开关状态，p＝0表示开关闭合，p＝1表示开关打开；ωτ表示孤岛时间范围内的周期集；ωn表示节点合集；w表示负载优先级；表示周期t时间内节点i处的有功消耗；δt表示时间步长。
17、进一步地，所述潮流约束，包括：
18、
19、式中，ωb表示支路集合；k表示电网故障节点；pt,ik,s表示在场景s下分支i,k间t周期时间段内的有功功率；qt,ik,s表示在场景s下分支i,k间t周期时间段内的无功功率；pt,ji,s表示在场景s下分支j,i间t周期时间段内的有功功率；qt,ji,s表示在场景s下分支j,i间t周期时间段内的无功功率；rji表示支路j,i间的电阻；xji表示支路j,i间的电抗；it,ji,s表示在场景s下分支j,i间t周期时间段内电流幅值的平方；pt,i,s表示在场景s下节点i在t周期时间段内总的有功注入；qt,i,s表示在场景s下节点i在t周期时间段内总的无功注入。
20、进一步地，所述分布式发电出力约束，包括：
21、
22、式中，表示在场景s下节点i在t时刻分布式发电出力；表示预期分布式发电出力。
23、进一步地，所述储能约束，包括：
24、
25、式中，表示t时刻第i个储能电站的充电功率；表示t时刻第i个储能电站的放电功率；ei,t表示t时刻第i个储能电站的储能电站电量；为第i个储能电站与电网的实际交互功率；ei,ta表示第i个储能电站放电前电量；表示第i个储能电站下一次放电前电池电量；表示第i个储能电站的最大充电功率；表示第i个储能电站的最大放电功率；表示第i个储能电站的最大电量；ei表示第i个储能电站的最小电量；ηc表示储能系统的充电效率；ηd表示储能系统的放电效率；δt为时间步长。
26、进一步地，所述电压安全约束，包括：
27、
28、式中，ut,i表示周期t时间内节点i的电压幅值平方；u表示最小的系统电压；表示最大的系统电压。
29、进一步地，所述负荷约束，包括：
30、
31、式中，ptran,t表示t时刻可转移负荷；ptla'表示t时刻基础负荷；表示可转移负荷相较于ptla'的比例系数；ptla表示总负荷。
32、进一步地，所述功率安全约束，包括：
33、
34、式中，pt,ij表示周期t时间内节点i,j间的有功功率；表示节点i,j间的最大有功功率。
35、本专利技术一实施例还提供了一种计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控装置，包括：数据获取模块、典型运行场景集生成模块、模型及约束构建模块、模型求解模块、孤岛划分方案选取模块以及调整模块；
36、所述数据获取模块，用于获取若干分布式电源的历史出力功率曲线以及若干电场的历史负荷波动曲线；
37、所述典型运行场景集生成模块，用于根据获取到的数据，生成若干用于模拟实际配电系统中不确定性因素的典型运行场景集；其中，每一典型运行场景集中的基本参数包括支路合集、节点路集合周期合集、电网故障节点、预期分布式发电出力、各储能电站的最大充放电功率、各储能电站的电量上下限、储能系统的充放电效率以及系统电压上下限；
38、所述模型及约束构建模块，用于根据所述典型运行场景集中的基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述根据获取到的数据，生成若干用于模拟实际配电系统中不确定性因素的典型运行场景集，包括：
3.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述孤岛划分模型，包括：
4.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述潮流约束，包括：
5.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述分布式发电出力约束，包括：
6.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述储能约束，包括：
7.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述电压安全约束，包括：
8.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述负荷约束，包括：
9.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的
10.一种计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控装置，其特征在于，包括：数据获取模块、典型运行场景集生成模块、模型及约束构建模块、模型求解模块、孤岛划分方案选取模块以及调整模块；
...【技术特征摘要】
1.一种计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述根据获取到的数据，生成若干用于模拟实际配电系统中不确定性因素的典型运行场景集，包括：
3.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述孤岛划分模型，包括：
4.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述潮流约束，包括：
5.如权利要求1所述的计及源荷功率波动的配电系统开关状态调控方法，其特征在于，所述分布式发电出力约束，包括：
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭文鑫，赵瑞锋，蓝天，李世明，黎皓彬，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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