本公開涉及電力系統(tǒng),尤其涉及一種配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控方法和裝置。
背景技術:
1、近些年來,農村地區(qū)用電規(guī)模和分布式光伏接入規(guī)模不斷發(fā)展擴大,農村新能源配電網(wǎng)變壓器容量在季節(jié)性負荷高峰和新能源大發(fā)時段由于容量有限,導致新能源消納和季節(jié)性負荷供應壓力持續(xù)上漲的問題不斷凸顯。盲目擴大變壓器容量會導致負載率、經(jīng)濟性差等問題。伴隨著電動汽車(electric?vehicle,ev)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,電動汽車滲透率的不斷提高同樣會導致變壓器需要擴容,因此,目前針對新能源汽車和新能源發(fā)電廣泛接入的鄉(xiāng)村配電系統(tǒng)中新能源消納和季節(jié)性負荷供應存在壓力的問題,還沒有有效的解決方案。
技術實現(xiàn)思路
1、針對新能源汽車和新能源發(fā)電廣泛接入的鄉(xiāng)村配電系統(tǒng)中新能源消納和季節(jié)性負荷供應存在壓力的問題,本技術提出一種配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控方法和裝置,針對新能源汽車和新能源發(fā)電廣泛接入的鄉(xiāng)村配電系統(tǒng)中新能源消納和季節(jié)性負荷供應存在壓力的問題,提出利用智能軟開關實現(xiàn)變壓器柔性互聯(lián)、電動汽車的有序充電、變壓器合理經(jīng)濟擴容三種方法相互協(xié)調配合的聯(lián)合調控策略,在滿足新能源配電網(wǎng)的季節(jié)性負荷需要的同時,提高新能源消納能力。
2、根據(jù)本公開的第一方面,提供了一種配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控方法,該方法包括:
3、獲取配電系統(tǒng)調控設備的特性和參數(shù),并根據(jù)所述配電系統(tǒng)調控設備的特性和參數(shù)建立各類設備模型,其中,所述各類設備模型包括有載調壓變壓器模型、電動汽車充放電模型和可再生能源模型;
4、根據(jù)所述各類設備模型獲取新能源配電系統(tǒng)內包括風機光伏的可再生能源出力數(shù)據(jù)、季節(jié)性負荷數(shù)據(jù)以及變壓器使用容量數(shù)據(jù);
5、根據(jù)所述季節(jié)性負荷數(shù)據(jù)和變壓器使用容量數(shù)據(jù),建立配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型;
6、基于所述各類設備模型和配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型,考慮最優(yōu)潮流分布,建立面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型;
7、基于所述面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型和有載調壓變壓器模型,確定新能源配電系統(tǒng)互聯(lián)調控優(yōu)化策略。
8、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,所述基于所述面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型和有載調壓變壓器模型,確定新能源配電系統(tǒng)互聯(lián)調控優(yōu)化策略,包括:
9、對所述有載調壓變壓器模型和配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型進行轉化,建立面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控策略模型的混合整數(shù)規(guī)劃模型;
10、求解所述混合整數(shù)規(guī)劃模型,輸出新能源配電系統(tǒng)互聯(lián)調控優(yōu)化策略。
11、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,所述對所述有載調壓變壓器模型和配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型進行轉化,包括:
12、通過線性變量替換、引入輔助變量和二階錐轉化方法對所述有載調壓變壓器模型和配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型進行模型松弛和線性化。
13、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,根據(jù)所述配電系統(tǒng)調控設備的特性和參數(shù)建立各類設備模型,包括:
14、所述配電系統(tǒng)調控設備包括有載調壓變壓器、電動汽車和光伏;
15、在有載調壓變壓器二次側引入輔助節(jié)點,結合有載調壓變壓器的特性和參數(shù)建立有載調壓變壓器模型;
16、根據(jù)電動汽車的特性和參數(shù),建立電動汽車充放電模型,其中,所述電動汽車充放電模型包括電動汽車有序充電模型和電動汽車無序充電模型;
17、根據(jù)光伏設備的特性和參數(shù),建立可再生能源模型。
18、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,所述根據(jù)所述季節(jié)性負荷數(shù)據(jù)和變壓器使用容量數(shù)據(jù),建立配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型,包括:
19、根據(jù)所述季節(jié)性負荷數(shù)據(jù)和變壓器使用容量數(shù)據(jù),建立配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型的sop運行約束和功率流動模型,其中,所述功率流動模型為:
20、;
21、;
22、;
23、所述sop運行約束為:
24、;
25、;
26、其中,、分別是sop在時刻注入節(jié)點的有功功率和無功功率;為時刻與節(jié)點相連的變流器運行時產(chǎn)生的損耗;為與節(jié)點相連的變流器的損耗系數(shù)。為與節(jié)點相連的變流器的容量。
27、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,所述基于所述各類設備模型和配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型,考慮最優(yōu)潮流分布,建立面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型,包括:
28、基于所述各類設備模型和配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型,構建面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型的目標函數(shù);
29、構建面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型的約束條件,其中,所述約束條件包括配電系統(tǒng)潮流約束、配電系統(tǒng)安全運行約束、有載調壓變壓器運行約束、電動汽車充放電運行約束、sop運行約束以及新能源出力約束。
30、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,所述面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型的目標函數(shù)為:
31、;
32、;
33、;
34、其中,是時間段總數(shù);是時間段總數(shù);是電動汽車充電樁總數(shù);sop內部功率損耗;是系統(tǒng)支路集合;是系統(tǒng)設置變壓器支路集合;是與系統(tǒng)總損耗有關的成本系數(shù);是與變壓器切換操作有關的成本系數(shù);是與電動汽車充放電損耗有關的成本系數(shù)。是節(jié)點的電壓幅值;是額定電壓;、分別為節(jié)點電壓幅值的優(yōu)化區(qū)間上下限。當電壓幅值在優(yōu)化區(qū)間內時,則目標函數(shù)僅涉及降低配電系統(tǒng)網(wǎng)損:當電壓幅值超出該優(yōu)化區(qū)間時,則目標函數(shù)包括降低配電系統(tǒng)網(wǎng)損以及減小電壓偏差,以便降低電壓偏離的程度。
35、根據(jù)本公開的第二方面,提供了一種配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控裝置,該裝置包括:
36、各類設備模型構建模塊,用于獲取配電系統(tǒng)調控設備的特性和參數(shù),并根據(jù)所述配電系統(tǒng)調控設備的特性和參數(shù)建立各類設備模型,其中,所述各類設備模型包括有載調壓變壓器模型、電動汽車充放電模型和可再生能源模型;
37、數(shù)據(jù)獲取模塊,用于根據(jù)所述各類設備模型獲取新能源配電系統(tǒng)內包括風機光伏的可再生能源出力數(shù)據(jù)、季節(jié)性負荷數(shù)據(jù)以及變壓器使用容量數(shù)據(jù);
38、配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型構建模塊,用于根據(jù)所述季節(jié)性負荷數(shù)據(jù)和變壓器使用容量數(shù)據(jù),建立配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型;
39、配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型構建模塊,用于基于所述各類設備模型和配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)模型,考慮最優(yōu)潮流分布,建立面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型;
40、互聯(lián)調控優(yōu)化策略輸出模塊,用于基于所述面向新能源消納和季節(jié)性負荷供應的配電網(wǎng)低壓柔性互聯(lián)調控模型和有載調壓變壓器模型,確定新能源配電系統(tǒng)互聯(lián)調控優(yōu)化策略。
41、根據(jù)本公開的第三方面,提供了一種電子設備。該電子設備包括:存儲器和處理器,所述存儲器上存儲有計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如根據(jù)本公開的第一方面的方法。
42、根據(jù)本公開的第四方面,提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,所述程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如根據(jù)本公開的第一方面的方法。
43、與現(xiàn)有技術相比,本公開實現(xiàn)了以下有益效果:
44、1)相較于沒有進行柔性互聯(lián)的情況,在進行柔性互聯(lián)之后,新能源消納困難和季節(jié)性負荷供應壓力較大的問題可以通過兩個變壓器容量互濟得到有效解決。同時,變壓器在需要擴容時不必按照自身最大需求量擴容,從而解決了變壓器盲目擴容后,大多數(shù)時間冗余容量過大,負載率低等問題。
45、2)柔性互聯(lián)系統(tǒng)可以提高整個系統(tǒng)對于分布式光伏裝機容量較高的農村地區(qū)的消納能力,可以改善季節(jié)性負荷過大時負荷滿足率低的問題。同時可以提高整個系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性,有效地降低了系統(tǒng)的電壓越限率。
46、3)有序充電的模式可以讓電動汽車根據(jù)系統(tǒng)的負荷和電源發(fā)電情況靈活調節(jié)充放電,不僅可以實現(xiàn)變壓器容量的互濟以進行容量的調控,還可以提高農村地區(qū)新能源消納能力。
47、應當理解,
技術實現(xiàn)要素:
部分中所描述的內容并非旨在限定本公開的實施例的關鍵或重要特征,亦非用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的描述變得容易理解。