CN107465195A - 一种基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法，该方法将微电网建模为一个多自主体系统，电网中每个发电单元、用户、存储均为一个自主体。将潮流计算和最优潮流结合，通过潮流迭代更新每个自主体的参数，再进行最优潮流迭代给出优化后的自主体参数，再进一步给出考虑线路损耗时，微电网发电成本最小的发电机发电量的控制实施方案。本方法利用双层迭代算法，保证了微电网电压的稳定性的同时，有效的解决了微电网各个发电单元的最优发电控制问题，考虑新能源响应了环保节能的政策。
Description
技术领域
本发明涉及微电网系统，属于微电网和智能电网领域，主要涉及一种基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法。
背景技术
新世纪随着能源危机的到来，世界范围内的能源供应持续紧张，合理开发利用绿色能源已经成为一个重要课题。要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能更是关键，这也是目前最直接、有效的重要措施。电能是与我们生活息息相关的，电能质量和电压稳定性等众多电网因素都直接影响着我们的生活质量，用电量以及用电费用都是我们关注的因素，随着全球温室效应的日益严重，传统的发电的一次能源端的日益缺乏，风能、太阳能等绿色新能源引起众多学者们的关注研究，微电网潮流计算和最优潮流的作用是对电网整体进行研究分析，根据设定相关优化目标，使微电网在满足电网内部用户需求、电网稳定运行的同时，使得目标达到优化。
微电网和智能电网中结合潮流计算和最优潮流分析一直是一个亟待解决的问题，现有的最优潮流算法主要是考虑发电的最优化，忽略了电网潮流计算的等式约束，或者忽略电压相位，使得最优化后的潮流结果并不一定满足实际电网安全稳定运行的条件。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法。该方法受多自主体系统概念启发，将电网中各个单元建模成自主体，发电量、负载大小等设为自主体的参数，并在此基础上结合图论知识，通过将各个自主体的参数进行潮流迭代计算，给微电网中各个自主体的发电量进行更新，计算线路损耗，然后通过最优潮流迭代进行计算满足供需平衡和发电约束的条件下，对各个发电自主的发电量进行更新，从而给出微电网安全稳定运行并考虑线路损耗时，发电成本达到最小时的发电策略，可为电网发电提供一定指导和参考。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法，包括以下步骤：
步骤1：将微电网中实际电力问题节点化，并将每个节点视为一个自主体(Agent)，根据实际线路连接情况，画出实际微电网的拓扑图，为一个无向连通图，每个自主体的参数为：节点号，节点类型，节点电压，电压相角，负荷有功，负荷无功，发电有功，发电无功，节点注入无功；将实际线路中的节点线路记为无向连通图的边，其参数为：起点，终点，电阻，电抗，1/2容纳；
步骤2：第一层迭代，根据潮流等式约束进行潮流迭代，求出平衡节点的有功功率，无功功率，PV节点的无功功率和相角，PQ节点的电压和相角值，更新上一步迭代的值，直到其中i＝1,2,3...n，n为微电网节点总数，ε为给定迭代精度，Vi (k)为第一层潮流迭代次数为k次时节点i的电压；
步骤3：根据优化目标，建立最优化数学模型，目标为最优化发电成本函数，约束为发电节点发出有功功率的上下限值，考虑电网线路损耗的有功功率的供需平衡等式约束，计算微电网线路总损耗；
步骤4：第二层迭代，寻优迭代，直到结果满足迭代结束标志，即其中i＝1,2,3...n；δ为给定迭代精度，ΔP(k)为迭代次数为k次时的总功率失配值，Pgi为节点i上的发电机功率，Pdi为节点i上的负载功率，PL为总的系统线路损耗；求出新的发电节点有功功率值Pgi，更新上次迭代中节点中发电有功参数；
步骤5：判断|ΔPs|＝|Ps (m+1)-Ps (m)|＜μ是否成立，其中Ps (m)是平衡节点发电自主体在第m次迭代输出的有功功率，μ为设定误差，不成立则返回步骤2，进行下一次迭代；成立就输出结果。
所述步骤1中微电网中自主体个数没有限制，而且自主体间连接也根据实际运行的电网系统任意连通；当自主体节点类型为1，表示该自主体为平衡节点，选择发电机容量比较大的自主体来承担；当自主体节点类型为2，表示该自主体为PV节点，为一般的小型发电机组；当自主体节点类型为0，表示该自主体为PQ节点类型，包含负载节点和风力发电或者光伏发电这些功率不可控的节点。
所述步骤2的潮流计算迭代中，平衡节点的选取为大容量发电自主体，以平衡节点电压相角为参考；其潮流计算公式为：
其中s表示平衡节点的自主体编号；n表示该电网中自主体的总数；Pi表示自主体i输出有功功率；Qi表示自主体i输出无功功率；Vi表示自主体i的节点电压；Y表示微电网的导纳矩阵，其中Yij＝-yij，其中yij表示自主体i与自主体j间的导纳值；Vi*表示Vi的共轭；
当其迭代过程为：
但当自主体类型i为PV节点类型时，迭代后得到的即Vi (k+1)∠θ(k+1)用Vi∠θ(k+1)更换，无功功率更新为其中分别表示Yij,的共轭；当自主体s节点类型为平衡节点类型时，迭代后发电有功功率更新为其无功功率更新为
潮流迭代算法的迭代结束标志为：其中ε为给定计算精度。
所述步骤3中所用发电成本使用发电成本采用二次型模型，即总发电成本为：
其发电约束为：分别自主体i的最小发电量和最大发电量，其中αi,βi,γi为发电成本系数常量；
线路损耗的计算公式为：
PL＝∑yij|Vi-Vj|2
微电网必须满足供需平衡的等式约束为：
所述步骤4中：对步骤3中最优化目标和约束，引入数学变量λ构造拉格朗日函数则函数是关于Pgi的函数，当其偏导数时，即2αiPgi+βi＝λ时，函数达到最优；
则函数最优时，自主体i的发电量为这时构造函数对该函数在点λ(k)进行泰勒展开并忽略高阶项，则有由于供需平衡约束，则有则
所述步骤4中第二层迭代的迭代公式为：
λ(k+1)＝λ(k)+Δλ(k)
迭代结束标志为：
迭代时应当满足发电节点的发电约束，则第k次迭代，发电自主体的输出功率为：
本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明方法可以有效解决结合潮流的最优潮流问题，存储数据少，计算速率快，计算复杂度低。本发明所提出的方法适应范围广，可以进行连续时间仿真模拟，如果硬件智能电表模块可以实现实时传输数据要求，可以实现微电网发电自主体对发电量的实时调控。本发明方法同时能够满足电网潮流计算的约束，并且考虑线路损耗、电压相位等问题，将潮流计算和最优潮流结合起来分析电网系统，可以使得电网电压稳定运行，保证了用户的安全稳定用电，最大程度上节约了发电成本。
附图说明
图1是微电网模型结构图。
图2是本发明方法的执行流程图。
图3是本发明方法流程图子图-迭代算法中潮流迭代模块。
图4是本发明方法流程图子图-寻优迭代模块。
图5是可中断负载和可转移负载模拟变化图。
图6是微电网中各个发电自主体发电量随系统负载变化图。
图7是最小发电总成本随着负载自主体实时变化图。
图8是系统线路总损耗随负载自主体变化图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施例做进一步的说明。
微电网中系统运行是一个时间连续系统，在具体实施时，可以通过智能仪器仪表进行测量，传输给系统中心处理器，进行潮流计算，线路损耗计算，以及最优潮流计算分析，然后广播给各个自主体，进行发电控制。该算法是一个潮流计算迭代和最优潮流迭代的双层迭代算法，使得计算效率高，周期短，可以实现实时控制发电单元发电量，保证供需平衡。
如图2所示，一种基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法，包括以下步骤：
步骤1：将微电网中实际电力问题节点化，每个电网单元均被视为一个自主体，给出自主体的详细参数如下表1所示，线路参数如表2所示。
表1微电网参数
表2电网线路参数
| 起始Agent | 终止Agent | 阻抗 | 感抗 | 容抗 |
| 1 | 2 | 0.00055 | 0.00480 | 0.03000 |
| 2 | 3 | 0.00146 | 0.05130 | 0.05000 |
| 2 | 7 | 0.01030 | 0.05860 | 0.01800 |
| 2 | 8 | 0.00740 | 0.03210 | 0.03900 |
| 4 | 8 | 0.00080 | 0.02400 | 0.00010 |
| 5 | 6 | 0.00690 | 0.03000 | 0.09900 |
| 6 | 7 | 0.00535 | 0.03060 | 0.00105 |
| 7 | 8 | 0.00120 | 0.00693 | 0.00010 |
| 7 | 9 | 0.00095 | 0.04290 | 0.02500 |
| 9 | 10 | 0.00104 | 0.04930 | 0.00100 |
本发明针对微电网智能电网中考虑线路损耗的情况下，结合潮流计算的最优潮流问题的解决。如图1所示为一个微电网模型结构图，图5是可中断负载和可转移负载模拟变化图。图中自主体可以任意添加，执行并给出对应参数下，发电成本最小的各个发电自主体的最优发电方案。选通过自主体参数和线路参数进行潮流计算迭代，得到第一次第一层迭代自主体参数，然后计算线路损耗，根据发电成本最优化目标和供需平衡等式约束和发电限制不等式约束，进行最优潮流迭代，得到第一次第二层迭代后自主体参数，第一次迭代结束。进而进入第二次第一层潮流迭代，然后依次迭代下去，直到满足预设精度。
发电自主体i的成本参数如下表3所示：
表3发电自主体发电参数及其发电约束
如图3所示，步骤2中进行一层迭代，潮流迭代，首先将步骤1中数据代入公式Yij＝-yij，求出系统导纳矩阵Y。然后将数据代入进行潮流迭代公式进行迭代，
但当自主体i的节点类型为PV节点类型时，迭代后得到的即Vi (k+1)∠θ(k+1)用Vi∠θ(k+1)更换，无功功率更新为其中分别表示Yij,的共轭；当自主体s节点类型为平衡节点类型时，迭代后发电有功功率更新为其无功功率更新为
直到满足迭代结束标志第一层迭代结束。
步骤3中将数据代入线路损耗的计算公式PL＝∑yij|Vi-Vj|2计算系统线路损耗。
如图4所示，步骤4中进行最优潮流迭代，根据如下公式计算发电节点的发电功率。
计算迭代功率失配值步骤4的迭代结束标志为：
若没达到迭代结束标志，进一步计算迭代公式为：λ(k+1)＝λ(k)+Δλ(k)，进而循环迭代步骤4计算各个发电节点的发电功率，直到满足最优潮流迭代结束标志。
步骤5，判断|ΔPs|＝|Ps (m+1)-Ps (m)|＜μ是否成立，不成立则返回步骤2，进行下一次迭代；成立就输出结果。
本发明方法运行后输出发电策略如下表4时，总发电成本最小为：13748$，线路总损耗为：23.6256MW。
表4对应上述数据本发明方法发电策略
| 发电自主体 | Agent1 | Agent2 | Agent3 | Agent4 | Agent5 | Agent10 |
| 输出功率(MW) | 426.8458 | 155.2160 | 247.0976 | 150.0000 | 135.4073 | 126.0815 |
为了体现本方法适应实时性，在迭代进行50次时，对Agent6的负载由96MW修改为0，模拟可中断负载，Agent8的负载由原来的350MW修改为100MW，如表5所示，该方法可以适应并迅速输出结果，总发电成本变为：9343$，线路损耗为：10.2898MW。
表5修改负载后本发明方法发电策略
| 发电自主体 | Agent1 | Agent2 | Agent3 | Agent4 | Agent5 | Agent10 |
| 输出功率(MW) | 311.1240 | 108.8731 | 156.4562 | 119.7393 | 87.8638 | 97.2479 |
在迭代进行100次时，对Agent8的负载由100MW修改为150MW，模拟可转移负载，如表6所示，该方法可以适应并迅速输出结果，总发电成本变为：9936$，线路损耗为：11.6145MW。
表6修改负载后本发明方法发电策略
| 发电自主体 | Agent1 | Agent2 | Agent3 | Agent4 | Agent5 | Agent10 |
| 输出功率(MW) | 327.1605 | 114.6239 | 168.8102 | 126.8116 | 94.2132 | 101.0106 |
图6反映了各个发电自主体的发电量随着负载变化的情况，图7反映了最小发电总成本随着负载变化的情况，图8反映了系统线路总损耗受负载影响的变化。由实例中结果可以看出本发明提出的方法是有效可行的，并且收敛速度极快，能够保证电网的有效安全运行。选取平衡节点时，如果微电网连接大电网，则平衡节点就是平衡节点自主体就是大电网，如果微电网孤网运行，应选取发电容量比较大的作为平衡节点。
本发明方法适应加入新能源，由于新能源发电如光伏发电、风能发电的发电量的不可控性，可以将这些节点视为PQ类型节点的自主体，其对应自主体参数的发电有功功率直接填上相应发电量即可；本发明方法的优点是可适应任何拓扑的微电网结构，并且对自主体数目没有限制，收敛速度快，可以运用在实时调控发电上。本发明方法可以为实际电网优化发电成本提供发电策略，也可以为节能减损提供参考。
Claims (5)
1.一种基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将微电网中实际电力问题节点化，并将每个节点视为一个自主体，根据实际线路连接情况，画出实际微电网的拓扑图，为一个无向连通图，每个自主体的参数为：节点号，节点类型，节点电压，电压相角，负荷有功，负荷无功，发电有功，发电无功，节点注入无功；将实际线路中的节点线路记为无向连通图的边，其参数为：起点，终点，电阻，电抗，1/2容纳；
步骤2：第一层迭代，根据潮流等式约束进行潮流迭代，求出平衡节点的有功功率，无功功率，PV节点的无功功率和相角，PQ节点的电压和相角值，更新上一步迭代的值，直到其中i＝1,2,3...n，n为微电网节点总数，ε为给定迭代精度，Vi (k)为第一层潮流迭代次数为k次时节点i的电压；
步骤3：根据优化目标，建立最优化数学模型，目标为最优化发电成本函数，约束为发电节点发出有功功率的上下限值，考虑电网线路损耗的有功功率的供需平衡等式约束，计算微电网线路总损耗；
步骤4：第二层迭代，寻优迭代，直到结果满足迭代结束标志，即其中i＝1,2,3...n；δ为给定迭代精度，ΔP(k)为迭代次数为k次时的总功率失配值，Pgi为节点i上的发电机功率，Pdi为节点i上的负载功率，PL为总的系统线路损耗；求出新的发电节点有功功率值Pgi，更新上次迭代中节点中发电有功参数；
步骤5：判断|ΔPs|＝|Ps (m+1)-Ps (m)|＜μ是否成立，其中Ps (m)是平衡节点发电自主体在第m次迭代输出的有功功率，μ为设定误差，不成立则返回步骤2，进行下一次迭代；成立就输出结果。
2.根据权利要求1所述的基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法，其特征在于，所述步骤1中微电网中自主体个数没有限制，而且自主体间连接也根据实际运行的电网系统任意连通；当自主体节点类型为1，表示该自主体为平衡节点，选择发电机容量比较大的自主体来承担；当自主体节点类型为2，表示该自主体为PV节点，为一般的小型发电机组；当自主体节点类型为0，表示该自主体为PQ节点类型，包含负载节点和风力发电或者光伏发电这些功率不可控的节点。
3.根据权利要求1所述的基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法，其特征在于，所述步骤2的潮流计算迭代中，平衡节点的选取为大容量发电自主体，以平衡节点电压相角为参考；其潮流计算公式为：
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其中s表示平衡节点的自主体编号；n表示该电网中自主体的总数；Pi表示自主体i输出有功功率；Qi表示自主体i输出无功功率；Vi表示自主体i的节点电压；Y表示微电网的导纳矩阵，其中Yij＝-yij，其中yij表示自主体i与自主体j间的导纳值；Vi*表示Vi的共轭；
当其迭代过程为：
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但当自主体类型i为PV节点类型时，迭代后得到的即Vi (k+1)∠θ(k+1)用Vi∠θ(k+1)更换，无功功率更新为其中分别表示Yij,的共轭；当自主体s节点类型为平衡节点类型时，迭代后发电有功功率更新为其无功功率更新为
潮流迭代算法的迭代结束标志为：其中ε为给定计算精度。
4.根据权利要求1所述的基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法，其特征在于，所述步骤3中所用发电成本使用发电成本采用二次型模型，即总发电成本为：
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其发电约束为： 分别自主体i的最小发电量和最大发电量，其中αi,βi,γi为发电成本系数常量；
线路损耗的计算公式为：
PL＝∑yij|Vi-Vj|2
微电网必须满足供需平衡的等式约束为：
对上式最优化目标和约束，引入数学变量λ，并进一步构造拉格朗日函数则函数是关于Pgi的函数，当其偏导数时，即2αiPgi+βi＝λ时，函数达到最优；
则函数最优时，自主体i的发电量为这时构造函数对该函数在点λ(k)进行泰勒展开并忽略高阶项，则有由于供需平衡约束，则有则
5.根据权利要求1所述的基于微电网结合潮流计算的最优潮流双层迭代方法，其特征在于，所述步骤4中第二层迭代的迭代公式为：
λ(k+1)＝λ(k)+Δλ(k)
迭代结束标志为：
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3
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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ID=60549539
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109474017A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-15 | 武汉大学 | 一种配电网实时分布式经济调度方法 |
| CN113555877A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-10-26 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 分布式潮流控制器出力协调优化控制方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104809521A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-29 | 国家电网公司 | 一种基于双层优化的受端电网外受电能力评价方法 |
| CN105186498A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-23 | 国家电网公司 | 一种计及运行成本的主动配电网电压潮流联合控制方法 |
| US20150378387A1 (en) * | 2013-05-14 | 2015-12-31 | Rensselaer Polytechnic Institute | Methods of computing steady-state voltage stability margins of power systems |
| CN105279615A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-01-27 | 国网上海市电力公司 | 一种基于双层规划的主动配电网网架规划方法 |
-
2017
- 2017-08-28 CN CN201710750627.2A patent/CN107465195B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150378387A1 (en) * | 2013-05-14 | 2015-12-31 | Rensselaer Polytechnic Institute | Methods of computing steady-state voltage stability margins of power systems |
| CN104809521A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-29 | 国家电网公司 | 一种基于双层优化的受端电网外受电能力评价方法 |
| CN105186498A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-23 | 国家电网公司 | 一种计及运行成本的主动配电网电压潮流联合控制方法 |
| CN105279615A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-01-27 | 国网上海市电力公司 | 一种基于双层规划的主动配电网网架规划方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109474017A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-15 | 武汉大学 | 一种配电网实时分布式经济调度方法 |
| CN113555877A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-10-26 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 分布式潮流控制器出力协调优化控制方法 |
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