一种有源配电网带电负荷转供日前‑日内两阶段优化控制方法，包括：构建日前优化运行模型；基于日前优化运行模型计算合环冲击电流最大有效值，选取合环冲击电流最大有效值能够满足电气支路安全电流的时段作为日内预备合环时段；构建日内优化控制模型；基于日内优化控制模型计算得到日内有源配电网带电负荷转供电气支路的日内合环冲击电流最大有效值；若计算的日内合环冲击电流最大有效值满足电气支路安全电流要求，则在日内预备合环时段执行有源配电网带电负荷转供操作；本发明专利技术能够为电气运行人员执行带电负荷转供操作提供理论参考，进一步提升了有源配电网带电负荷转供操作的可靠性和成功率，提高了配电网安全运行水平。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有源配电网带电负荷转供合环冲击电流，具体涉及一种有源配电网带电负荷转供日前-日内两阶段优化控制方法及相关装置。
技术介绍
1、“闭环设计、开环运行”是我国配网普遍采用的供电方式，而当网内线路需要检修或高负荷运行时，则需通过负荷转供的方式保证配电网供电的可靠性。目前广泛采用的负荷转供方式为“先通后断”，即合环后再转供电。合环过程中，合环开关两侧电压幅值及相位不同将导致合环电流产生。当合环电流过大时，将进一步可能导致网内设备过载、继电保护动作跳闸，合环操作失败，严重情况下将造成大量负荷失电。
2、为了成功合环，需要对合环电流进行调控。目前工程上使用较广泛的是通过调节变压器分接头及投切电容器数量，或通过提前调整电网运行方式(上级先合环)，但前者具有一定的盲目性，且操作速度较慢，而后者往往只考虑了合环的安全性，忽略了运行方式调整带来的电网风险。此外，也有研究从在线调整线路开关保护参数角度，对合环过程进行调控，但这要求电网线路上没有薄弱环节，且对电网自动化程度及通信可靠性要求较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述现有技术的不足，从而提供一种有源配电网带电负荷转供日前-日内两阶段优化控制方法，本专利技术提出了适应新型电力系统的有源配电网合环短路电流计算方法，有效模拟有源配电网带电负荷转供合环冲击电流大小，降低合环转供失败风险，提升了有源配电网运行的可靠性、灵活性和经济性，降低未来可能存在的合环转供失败风险，提高了电网规划科学精益性与主动运行管控能力。</p>2、一种有源配电网带电负荷转供日前-日内两阶段优化控制方法，包括以下步骤：
3、s1、基于直流潮流约束、以系统日前运行成本最低为目标构建有源配电网日前带电负荷转供全时段的日前优化运行模型；
4、s2、基于日前优化运行模型计算得到日前有源配电网带电负荷转供电气支路的日前稳态合环冲击电流幅值及合环冲击电流最大有效值，并选取合环冲击电流最大有效值能够满足电气支路安全电流的时段作为日内预备合环时段；
5、s3、考虑储能等灵活性资源调度及基于直流潮流约束、以系统日内运行成本最低为目标构建有源配电网带电负荷转供日内的日内优化控制模型；
6、s4、基于日内优化控制模型，计算得到日内有源配电网带电负荷转供电气支路的日内合环冲击电流最大有效值；
7、s5、若s4计算得到的日内合环冲击电流最大有效值满足电气支路安全电流要求，则在日内预备合环时段执行有源配电网带电负荷转供操作；若不满足，则通过步进对储能实时充放电功率进行调控，然后返回步骤s4，重新计算日内合环冲击电流，直到满足为止。
8、所述日前优化运行模型包含以系统日前运行成本最低的第一目标函数和对应的第一约束条件；
9、第一目标函数：
10、
11、式中，为日前阶段t时段节点a的电能价格，为日前阶段t时段节点a发电机组的电功率；
12、第一约束条件包含日前阶段电力系统等效直流运行约束和日前新能源出力预测约束，其中，日前阶段电力系统等效直流运行约束包含电力节点功率守恒约束、线路传输容量约束、发电机组出力上下限约束、发电机组爬坡上下限约束、以及系统相角运行约束：
13、
14、式中，为日前t时段光伏机组m的发电功率，为日前t时段风电机组n的发电功率，为日前t时段节点i的相角，为日前t时段节点j的相角，为日前t时段第m台发电机组的出力，为日前t-1时段第m台发电机组的出力，为日前t时段负荷b的实际消耗功率，bij为支路ij电纳参数，为日前t时刻电力系统节点1的相角，节点1设置为平衡节点，相角为0，为配电线路ij对应的最大输送功率，分别为发电机组m对应的滑坡和爬坡功率最大限值；
15、日前新能源出力预测约束包含风电和光伏出力预测约束，风电出力预测约束如下式所示：
16、
17、
18、式中，α为地表粗糙程度相关性系数，vref(t)为风机实测风速，v为理论风速，href为测风装置安装高度，hda为风机毂轮实际高度。vci为风机切入风速，vcr为风机额定风速，vco为允许最大风速，pr(v)为风机拟合输出功率曲线，pr为风机额定输出功率；
19、光伏出力预测约束如下式所示：
20、
21、式中，fpv为光伏阵列额定能量转换功率，prate为光伏阵列额定发电功率，a为光伏的实际光伏辐照度；as为光伏额定辐照度；αp为功率温度系数；tstc为标准测试条件下光伏组件测试温度，t为实际温度，为光伏电站实时电功率，η4为太阳能到直流电的转换效率，ηinv为逆变器交直流转换效率，apv为光伏组件总面积，太阳总辐射度，为pv电站在t时段弃光功率，为pv电站的额定功率。
22、基于日前优化运行模型计算得到日前有源配电网带电负荷转供电气支路的日前稳态合环冲击电流幅值及合环冲击电流最大有效值，具体为：
23、在s1日前优化运行模型中输入日前24小时新能源出力、负荷预测及配电网拓扑参数，计算得到日前有源配电网带电负荷转供电气支路的日前稳态合环冲击电流幅值
24、基于戴维南等值电路推导出合环冲击电流最大值，公式如下式所示：
25、
26、其中，戴维南等值电势为分别为日前阶段所得合环处稳态电压差的幅值及相角，戴维南等值阻抗表示为zeq＝req+jωleq；
27、求解公式(12)可得日前合环冲击电流表达式：
28、
29、由上式可知，合环冲击电流由一个周期分量和一个非周期分量组成，当时有日前合环冲击电流最大值：
30、
31、式中，为冲击系数，为日前稳态合环冲击电流幅值；
32、进一步，对公式(13)第一个周波进行积分，得到日内合环冲击电流最大有效值如下式:
33、
34、式中，为日内合环冲击电流的最大有效值。
35、所述日内优化控制模型包含以系统日内运行成本最低的第二目标函数和对应的第二约束条件；
36、第二目标函数：
37、
38、式中，为日内阶段下一时段节点a的电能价格，为日内下一时段节点a发电机组的电功率。πes,rt为日内阶段下一时段储能系统的等效充放电价格，pes,rt为日内阶段下一时段储能系统充放电功率，ne为储能可接入节点，为第k号储能t时刻在节点i处的充放电能量；
39、第二约束条件包含日内阶段电力系统等效直流运行约束和储能系统优化运行约束；日内阶段电力系统等效直流运行约束包含电力节点功率守恒约束、线路传输容量约束、发电机组出力上下限约束、发电机组爬坡上下限约束、以及系统相角运行约束：
40、
41、式中，为日内t时段光伏机组m的发电功率，为日内t时段风电机组n的发电功率，为日内t时段节点i的相角，为日内t时段节点j的相角，为日内t时段第m台发电机组的出力，本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种有源配电网带电负荷转供日前-日内两阶段优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述日前优化运行模型包含以系统日前运行成本最低的第一目标函数和对应的第一约束条件；
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，基于日前优化运行模型计算得到日前有源配电网带电负荷转供电气支路的日前稳态合环冲击电流幅值及合环冲击电流最大有效值，具体为：
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述日内优化控制模型包含以系统日内运行成本最低的第二目标函数和对应的第二约束条件；
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S4具体包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，通过步进对储能实时充放电功率进行调控，具体为：
7.一种有源配电网带电负荷转供日前-日内两阶段优化控制装置，其特征在于，包括：
8.一种计算机设备，包含处理器和存储器，其特征在于，所述存储器存储有计算机仿真程序；所述处理器能够执行所述计算机仿真程序时实现权利要求1至6中任一项所述优化控制步骤。
【技术特征摘要】
1.一种有源配电网带电负荷转供日前-日内两阶段优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述日前优化运行模型包含以系统日前运行成本最低的第一目标函数和对应的第一约束条件；
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，基于日前优化运行模型计算得到日前有源配电网带电负荷转供电气支路的日前稳态合环冲击电流幅值及合环冲击电流最大有效值，具体为：
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述日内优化控制模型包含以系统日内运行成本...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨高奎，刘波，聂松松，马云聪，孙语璇，卢俊，殷雄翔，杨瀚文，王通，张鹏超，朱小珑，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司襄阳供电公司，
类型：发明
国别省市：
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