CN107528352A - 一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法 - Google Patents

一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107528352A
CN107528352A CN201710759946.XA CN201710759946A CN107528352A CN 107528352 A CN107528352 A CN 107528352A CN 201710759946 A CN201710759946 A CN 201710759946A CN 107528352 A CN107528352 A CN 107528352A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
msub
power
soc
munderover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710759946.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107528352B (zh
Inventor
吴晓飞
陈冠宏
王建春
戴晖
刘�东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Jiangsu Electric Power Co Jinhu Power Supply Co
Shanghai Jiaotong University
State Grid Corp of China SGCC
HuaiAn Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Jiangsu Electric Power Co Jinhu Power Supply Co
Shanghai Jiaotong University
State Grid Corp of China SGCC
HuaiAn Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Jiangsu Electric Power Co Jinhu Power Supply Co, Shanghai Jiaotong University, State Grid Corp of China SGCC, HuaiAn Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Jiangsu Electric Power Co Jinhu Power Supply Co
Priority to CN201710759946.XA priority Critical patent/CN107528352B/zh
Publication of CN107528352A publication Critical patent/CN107528352A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107528352B publication Critical patent/CN107528352B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48Controlling the sharing of the in-phase component
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

本发明公开了一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法,包括以下步骤:S1、获取光伏、风电的未来24小时m个时间断面的预测数据值,作为该时间断面下的最大功率Pmaxpv,t、Pmaxwp,t;从负荷管理系统获取柔性负荷在未来24小时的m个时间断面的可调节功率,计算得到每个时间断面的负荷调节系数λ;获取一般负荷的未来24小时m个时间断面的预测数据值;S2、设置有功优化模型的目标函数及约束条件;S3、获取电价、天然气价格、水库进水量的未来24小时m个时间断面的数据值;S4、设定有功优化模型的各参数,将S1、S3获取的数据值输入有功优化模型,采用粒子群优化算法求解有功优化模型,得到未来24小时的有功优化调度策略。

Description

一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法
技术领域
本发明涉及配电网有功优化技术领域,具体涉及一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法。
背景技术
在传统配电网朝智能化方向发展的趋势下,可再生能源高渗透率的主动配电网在配电网中引入主动控制机制,对大规模接入的分布式能源进行主动管理,为未来智能配电网接纳大规模可再生能源提供了有效的解决方案。
然而,大规模接入配电网的分布式能源也为配电网的有功功率优化调度造成了巨大的困难:(1)分布式能源种类繁多,各类分布式能源功率输出特性和控制策略有很大差异,目前针对单一类型的分布式能源就地控制策略已有一些研究成果,但仍缺乏在配电网全局层面的协调控制策略;(2)并网点位置分布分散,目前的微电网技术虽然可以在一定程度上解决分布式能源接入配电网的问题,但只能在相对紧邻的区域内小规模接入分布式能源,并不能够应对大规模分布式能源分散接入的需求。
发明内容
本发明提供了一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法,为配电网能量管理系统服务,充分考虑接入配电网的各类分布式能源的特性,利用不同种类的分布式能源出力之间的耦合和互补特性,以对可控分布式能源在完整调度周期内的出力进行优化调度,保证间歇式能源的高效消纳和配电网的经济运行。
本发明通过以下技术方案实现:
一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法,包括以下步骤:
S1、获取光伏、风电的未来24小时m个时间断面的预测数据值,作为该时间断面下的最大功率Pmaxpv,t、Pmaxwp,t;从负荷管理系统获取柔性负荷在未来24小时的m个时间断面的可调节功率,计算得到每个时间断面的负荷调节系数λ;获取一般负荷的未来24小时m个时间断面的预测数据值;
S2、设置有功优化模型的目标函数及约束条件,目标函数为:
其中Cgas,t、Cj,t和Cgrid,t分别表示各个时间断面的天然气发电成本、第j个分布式能源发电成本和从上级电网购电价格,Pi,t表示第i个燃气机组在各个时间断面的发电功率,Pj,t表示第j个分布式能源在各个时间断面的发电功率,Psub,t表示平衡母线在各个时间断面从上级电网购电功率,Pwind,t表示各个时间断面下风力发电的实际功率,Vdrop,t表示各个时间断面下弃水量,a、b分别是设定参数, 表示总弃水量,Ppv,t表示各个时间断面下光伏发电的实际功率,ρ123分别表示弃风、弃水、弃光的惩罚系数;
约束条件包括:
(1)冷负荷、热负荷、电功率平衡约束
Pcold=ηecPec+Pcs+Pac
Pheat=PhmmoPmo+Phs
Pmo+Pec+∑Pload+Pflex=Pgrid+∑PGi
Pflex,max≥Pflex≥(1-λ)Pflex,max
其中,Pcold、Pheat分别表示冷负荷、热负荷,ηec、ηmo分别表示电动制冷机的冷-电转化效率和燃气轮机的热-电转化效率,Pec、Pcs、Pac分别表示电动制冷机、蓄冷装置、吸收式制冷机的制冷功率,Phm、Phs分别表示燃气锅炉、蓄热装置的制热功率,Pmo表示燃气轮机的发电功率,Pload、Pflex分别表示一般负荷和柔性负荷的功率,Psub表示从上级电网购电功率,PGi表示第i个分布式能源的发电功率,λ是柔性负荷的负荷调节系数;
(2)储能系统充放电功率和能量限制约束
分别以能量饱和度SOCcold、SOCheat、SOCec代替冷储能系统、热储能系统、电储能系统中的功率Pcold、Pheat、Pec,得到:
-Pcold,lim≤Pcold,t≤Pcold,lim,t=1,2,...m,
SOCcold,1=SOCcold,m=n;
-Pheat,lim≤Pheat,t≤Pheat,lim,t=1,2,...m,
SOCheat,1=SOCheat,m=n;
-Pec,lim≤Pec,t≤Pec,lim,t=1,2,...m,
SOCec,1=SOCec,m=n;
其中Ecold,N、Eheat,N、Eec,N分别表示冷储能系统、热储能系统、电储能系统的额定储能电量;Plim表示储能充放电功率的上限值,n表示能量饱和度的初始值;
(3)水电功率和水库容量约束
Ve,t=cPwater+d,
Vmin≤Ve,t≤Vmax
Vall_min≤Ve,t+Vdrop,t≤Vall_max
U1=Uini
Um=Uend
其中Ve,t表示各个时间断面下水库引流量,Pwater表示水电机组的发电功率,c、d为设定参数,Vmin、Vmax分别表示水库引流量下限和上限,Vall_min和Vall_min分别表示水库总流量下限和上限,Vdrop,t表示各个时间断面下弃水量,Ut表示各个时间断面下水库实际容量,Umin、Umax分别表示水库容量下限和上限,Uini、Uend分别为水库初、末容量;
(4)弃风、弃水、弃光、约束
其中α,β,γ分别为允许的弃风、弃水、弃光最大水平;
S3、获取电价、天然气价格、水库进水量的未来24小时m个时间断面的数据值;
S4、设定有功优化模型的各参数,将S1、S3获取的数据值输入有功优化模型,采用粒子群优化算法求解有功优化模型,得到未来24小时的有功优化调度策略。
本发明的进一步方案是,所述每个时间断面的负荷调节系数λ由每个时间断面的可调节负荷功率除以柔性负荷额定功率得到。
本发明的进一步方案是,所述能量饱和度的初始值为75%~85%。
本发明与现有技术相比的优点在于:
一、充分考虑不同种类分布式能源的出力特性和关联,通过有功优化的求解, 能够高效消纳接入配电网的高比例可再生能源,同时让可控分布式能源按照更为经济的调度计划运行;
二、能够有效处理多变量、多约束条件的复杂优化模型,能够有效解决可再生能源高渗透率的配电网中可控分布式能源种类多,数目大的难题。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是冷热电三联供系统多能耦合关系图。
图3是实施例的网架拓扑图。
图4是有功优化后分布式能源出力图。
图5是有功优化后电网购电量和储能出力图。
具体实施方式
如图1所示的一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法,包括以下步骤:
S1、获取光伏、风电的未来24小时m个时间断面的预测数据值,作为该时间断面下的最大功率Pmax pv,t、Pmax wp,t;从负荷管理系统获取柔性负荷在未来24小时的m个时间断面的可调节功率,由每个时间断面的可调节负荷功率除以柔性负荷额定功率得到每个时间断面的负荷调节系数λ;获取一般负荷的未来24小时m个时间断面的预测数据值;
S2、设置有功优化模型的目标函数及约束条件,目标函数为:
其中Cgas,t、Cj,t和Cgrid,t分别表示各个时间断面的天然气发电成本、第j个分布式能源发电成本和从上级电网购电价格,Pi,t表示第i个燃气机组在各个时间断面的发电功率,Pj,t表示第j个分布式能源在各个时间断面的发电功率,Psub,t表示平衡母线在各个时间断面从上级电网购电功率,Pwind,t表示各个时间断面下风 力发电的实际功率,Vdrop,t表示各个时间断面下弃水量,a、b分别是设定参数, 表示总弃水量,Ppv,t表示各个时间断面下光伏发电的实际功率,ρ123分别表示弃风、弃水、弃光的惩罚系数;
约束条件包括:
(1)冷负荷、热负荷、电功率平衡约束
Pcold=ηecPec+Pcs+Pac
Pheat=PhmmoPmo+Phs
Pmo+Pec+∑Pload+Pflex=Pgrid+∑PGi
Pflex,max≥Pflex≥(1-λ)Pflex,max
其中,Pcold、Pheat分别表示冷负荷、热负荷,ηec、ηmo分别表示电动制冷机的冷-电转化效率和燃气轮机的热-电转化效率,Pec、Pcs、Pac分别表示电动制冷机、蓄冷装置、吸收式制冷机的制冷功率,是待求解优化变量,Phm、Phs分别表示燃气锅炉、蓄热装置的制热功率,是待求解优化变量,Pmo表示燃气轮机的发电功率,是待求解优化变量,Pload、Pflex分别表示一般负荷和柔性负荷的功率,其中Pload由负荷预测得到,Pflex是待求解优化变量,Psub、PGi分别表示从上级电网购电功率和第i个分布式能源的发电功率,是待求解优化变量,λ是柔性负荷的负荷调节系数;
(2)储能系统充放电功率和能量限制约束
分别以能量饱和度SOCcold、SOCheat、SOCec代替冷储能系统、热储能系统、电储能系统中的功率Pcold、Pheat、Pec,得到:
-Pcold,lim≤Pcold,t≤Pcold,lim,t=1,2,...m,
SOCcold,1=SOCcold,m=n;
-Pheat,lim≤Pheat,t≤Pheat,lim,t=1,2,...m,
SOCheat,1=SOCheat,m=n;
-Pec,lim≤Pec,t≤Pec,lim,t=1,2,...m,
SOCec,1=SOCec,m=n;
其中Ecold,N、Eheat,N、Eec,N分别表示冷储能系统、热储能系统、电储能系统的额定储能电量,Plim表示储能充放电功率的上限值,均为设定参数,n表示能量饱和度的初始值,取75%~85%;
(3)水电功率和水库容量约束
Ve,t=cPwater+d,
Vmin≤Ve,t≤Vmax
Vall_min≤Ve,t+Vdrop,t≤Vall_max
U1=Uini
Um=Uend
其中Ve,t表示各个时间断面下水库引流量,Pwater表示水电机组的发电功率, 与引流量成线性关系,c、d为设定参数,Vmin、Vmax分别表示水库引流量下限和上限,Vall_min和Vall_min分别表示水库总流量下限和上限,Vdrop,t表示各个时间断面下弃水量,Ut表示各个时间断面下水库实际容量,Umin、Umax分别表示水库容量下限和上限,Uini、Uend分别为水库初、末容量;
(4)弃风、弃水、弃光、约束
其中α,β,γ分别为允许的弃风、弃水、弃光最大水平;
S3、获取电价、天然气价格、水库进水量的未来24小时m个时间断面的数据值;
S4、设定有功优化模型的各参数,将S1、S3获取的数据值输入有功优化模型,采用粒子群优化算法求解有功优化模型,得到未来24小时的有功优化调度策略。
以图3所示的安装了分布式能源后的IEEE33节点配网系统为例,每小时获取数据四次,未来24小时共获取96个数据点;假设该系统节点28接有风机,容量为800kW,节点10和24接有太阳能光伏电池,容量分别为400kW和500kW,节点1接有小水电,容量为1MW,节点15接有储能电池,容量为100kW,节点17装有冷热电三联供,装机容量为600kW;典型日的负荷变化及风电、光伏出力如表1所示,最大负荷为7430kW,最低负荷为5701.78kW,峰谷差为1728.22kW,假设节点33向配网最大传输功率为5MW,以示例网架某天24小时的日负荷和分布式能源出力预测数据为优化数据,具体如表1所示。
表1
输入有功优化模型中的参数,包括目标函数中对应弃风、弃光、弃水三个惩 罚项的惩罚系数;水电机组有功出力和水电机组流量关系的一次项系数和常数项系数;可接受最大弃风、弃光、弃水系数;水库初、末容量;冷热电联供系统热-电,电-冷转化效率因子,对应于图2中燃气轮机产热和产电的比例系数和电动制冷机耗电和制冷的比例系数,示例网架优化中选取的各系数数值如表2所示。
表2
获取电价,天然气价格,水库进水量的96点数据。
至此,优化模型中的参数已经获取完毕。示例网架某天24小时的其他分布式能源发电成本如表3所示。
表3
最后,根据有功优化模型进行数学优化求解,此类非线性优化问题可采用遗传算法等粒子群优化算法求解,本示例中采用了MATLAB软件自带的fmincon函数(非线性等式/不等式约束优化问题求解)求解此优化问题,得到一个完整调度周期内的全局能量有功优化调度策略。优化后的水电、风电、光伏电 站的出力如图4所示,优化后电网购电量、储能出力与电价曲线对比情况如图5所示,可以看出,优化后系统在电价低谷时段向电网买电较多,在电价高峰时段向电网买电较少;储能在电价低谷时段进行充电,在电价高峰时段进行放电。求解得到的有功优化调度策略下,系统一天24小时的总经济成本为76646.31元,为需要满足示例配电网区域负荷正常供电的最小经济成本值。将本问题进行反向求解(即求经济支出的最大值),得出该系统在此负荷情况下,最大可能需要花费88402.82元,表明该使用本优化模型可以降低高可再生能源渗透率配电网的总经济成本,平均降低百分比为7.12%。

Claims (3)

1.一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、获取光伏、风电的未来24小时m个时间断面的预测数据值,作为该时间断面下的最大功率Pmaxpv,t、Pmaxwp,t;从负荷管理系统获取柔性负荷在未来24小时的m个时间断面的可调节功率,计算得到每个时间断面的负荷调节系数λ;获取一般负荷的未来24小时m个时间断面的预测数据值;
S2、设置有功优化模型的目标函数及约束条件,目标函数为:
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>min</mi> <mi> </mi> <mi>F</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <mi>g</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> </mrow> </munder> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <mi>e</mi> <mi>l</mi> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mi>t</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>c</mi> <mi>i</mi> <mi>t</mi> <mi>y</mi> </mrow> </munder> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>b</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>max</mi> <mi>w</mi> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>w</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mn>2</mn> </msub> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>aV</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>r</mi> <mi>o</mi> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>b</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mn>3</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>max</mi> <mi>p</mi> <mi>v</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mi>v</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中Cgas,t、Cj,t和Cgrid,t分别表示各个时间断面的天然气发电成本、第j个分布式能源发电成本和从上级电网购电价格,Pi,t表示第i个燃气机组在各个时间断面的发电功率,Pj,t表示第j个分布式能源在各个时间断面的发电功率,Psub,t表示平衡母线在各个时间断面从上级电网购电功率,Pwind,t表示各个时间断面下风力发电的实际功率,Vdrop,t表示各个时间断面下弃水量,a、b分别是设定参数,表示总弃水量,Ppv,t表示各个时间断面下光伏发电的实际功率,ρ123分别表示弃风、弃水、弃光的惩罚系数;
约束条件包括:
(1)冷负荷、热负荷、电功率平衡约束
Pcold=ηecPec+Pcs+Pac
Pheat=PhmmoPmo+Phs
Pmo+Pec+∑Pload+Pflex=Psub+∑PGi
Pflex,max≥Pflex≥(1-λ)Pflex,max
其中,Pcold、Pheat分别表示冷负荷、热负荷,ηec、ηmo分别表示电动制冷机的冷-电转化效率和燃气轮机的热-电转化效率,Pec、Pcs、Pac分别表示电动制冷机、蓄冷装置、吸收式制冷机的制冷功率,Phm、Phs分别表示燃气锅炉、蓄热装置的制热功率,Pmo表示燃气轮机的发电功率,Pload、Pflex分别表示一般负荷和柔性负荷的功率,Psub表示从上级电网购电功率,PGi表示第i个分布式能源的发电功率,λ是柔性负荷的负荷调节系数;
(2)储能系统充放电功率和能量限制约束
分别以能量饱和度SOCcold、SOCheat、SOCec代替冷储能系统、热储能系统、电储能系统中的功率Pcold、Pheat、Pec,得到:
<mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>4</mn> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>4</mn> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mi>m</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
-Pcold,lim≤Pcold,t≤Pcold,lim,t=1,2,...m,
SOCcold,1=SOCcold,m=n;
<mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>4</mn> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>4</mn> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mi>m</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
-Pheat,lim≤Pheat,t≤Pheat,lim,t=1,2,...m,
SOCheat,1=SOCheat,m=n;
<mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>4</mn> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>4</mn> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>SOC</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mi>m</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
-Pec,lim≤Pec,t≤Pec,lim,t=1,2,...m,
SOCec,1=SOCec,m=n;
其中Ecold,N、Eheat,N、Eec,N分别表示冷储能系统、热储能系统、电储能系统的额定储能电量;Plim表示储能充放电功率的上限值,n表示能量饱和度的初始值;
(3)水电功率和水库容量约束
Ve,t=cPwater+d,
Vmin≤Ve,t≤Vmax
Vall_min≤Ve,t+Vdrop,t≤Vall_max
<mrow> <msub> <mi>U</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>U</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>+</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>r</mi> <mi>o</mi> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>U</mi> <mi>min</mi> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>U</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>U</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mi>m</mi> <mo>,</mo> </mrow>
U1=Uini
Um=Uend
其中Ve,t表示各个时间断面下水库引流量,Pwater表示水电机组的发电功率,c、d为设定参数,Vmin、Vmax分别表示水库引流量下限和上限,Vall_min和Vall_min分别表示水库总流量下限和上限,Vdrop,t表示各个时间断面下弃水量,Ut表示各个时间断面下水库实际容量,Umin、Umax分别表示水库容量下限和上限,Uini、Uend分别为水库初、末容量;
(4)弃风、弃水、弃光、约束
<mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>max</mi> <mi>w</mi> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>w</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <mi>&amp;alpha;</mi> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>max</mi> <mi>w</mi> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> </mrow>
<mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>r</mi> <mi>o</mi> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <mi>&amp;beta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>U</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>U</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> </mrow>
<mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mi>v</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&amp;gamma;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>max</mi> <mi>p</mi> <mi>v</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> </mrow>
其中α,β,γ分别为允许的弃风、弃水、弃光最大水平;
S3、获取电价、天然气价格、水库进水量的未来24小时m个时间断面的数据值;
S4、设定有功优化模型的各参数,将S1、S3获取的数据值输入有功优化模型,采用粒子群优化算法求解有功优化模型,得到未来24小时的有功优化调度策略。
2.如权利要求1所述的一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法,其特征在于:所述每个时间断面的负荷调节系数λ由每个时间断面的可调节负荷功率除以柔性负荷额定功率得到。
3.如权利要求1所述的一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法,其特征在于:所述能量饱和度的初始值为75%~85%。
CN201710759946.XA 2017-08-29 2017-08-29 一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法 Active CN107528352B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710759946.XA CN107528352B (zh) 2017-08-29 2017-08-29 一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710759946.XA CN107528352B (zh) 2017-08-29 2017-08-29 一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107528352A true CN107528352A (zh) 2017-12-29
CN107528352B CN107528352B (zh) 2020-01-31

Family

ID=60682771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710759946.XA Active CN107528352B (zh) 2017-08-29 2017-08-29 一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107528352B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109412158A (zh) * 2018-11-30 2019-03-01 国家电网公司西南分部 一种考虑弃能成本约束的送端电网机组组合运行控制方法
CN111769603A (zh) * 2020-07-13 2020-10-13 国网天津市电力公司 一种基于电-气耦合系统安全裕度的机组优化调度方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7991512B2 (en) * 2007-08-28 2011-08-02 General Electric Company Hybrid robust predictive optimization method of power system dispatch
CN103441531A (zh) * 2013-09-10 2013-12-11 上海电力学院 一种区域高渗透率光伏储能系统及其能量管理方法
CN103544655A (zh) * 2013-10-18 2014-01-29 国家电网公司 一种含微电网的区域配电网分层优化方法
CN105576718A (zh) * 2016-03-09 2016-05-11 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种分布式新能源高渗透率情形下交直流配网源荷优化分配控制方法
CN106169108A (zh) * 2016-07-14 2016-11-30 河海大学 含电池储能系统的主动配电网短期有功优化方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7991512B2 (en) * 2007-08-28 2011-08-02 General Electric Company Hybrid robust predictive optimization method of power system dispatch
CN103441531A (zh) * 2013-09-10 2013-12-11 上海电力学院 一种区域高渗透率光伏储能系统及其能量管理方法
CN103544655A (zh) * 2013-10-18 2014-01-29 国家电网公司 一种含微电网的区域配电网分层优化方法
CN105576718A (zh) * 2016-03-09 2016-05-11 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种分布式新能源高渗透率情形下交直流配网源荷优化分配控制方法
CN106169108A (zh) * 2016-07-14 2016-11-30 河海大学 含电池储能系统的主动配电网短期有功优化方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109412158A (zh) * 2018-11-30 2019-03-01 国家电网公司西南分部 一种考虑弃能成本约束的送端电网机组组合运行控制方法
CN109412158B (zh) * 2018-11-30 2022-05-27 国家电网公司西南分部 一种考虑弃能成本约束的送端电网机组组合运行控制方法
CN111769603A (zh) * 2020-07-13 2020-10-13 国网天津市电力公司 一种基于电-气耦合系统安全裕度的机组优化调度方法
CN111769603B (zh) * 2020-07-13 2022-04-08 国网天津市电力公司 一种基于电-气耦合系统安全裕度的机组优化调度方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107528352B (zh) 2020-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111445090B (zh) 一种离网型综合能源系统双层规划方法
Jiang et al. Optimal integrated demand response scheduling in regional integrated energy system with concentrating solar power
CN109523052B (zh) 一种考虑需求响应和碳交易的虚拟电厂优化调度方法
CN108154309B (zh) 计及冷热电多负荷动态响应的能源互联网经济调度方法
CN103151803B (zh) 一种含风电系统机组及备用配置的优化方法
CN110365013B (zh) 一种光热-光伏-风电联合发电系统的容量优化方法
CN110163443B (zh) 考虑电-气综合需求响应的天然气调压站微能网优化调度方法
CN102930351B (zh) 一种综合节能优化调度日计划生成方法
CN105931136A (zh) 一种融合需求侧虚拟储能系统的楼宇微网优化调度方法
CN112583017B (zh) 考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法及系统
CN112039056A (zh) 一种新能源两阶段优化调度方法
CN110829408B (zh) 基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法
CN110807588B (zh) 一种多能源耦合综合能源系统的优化调度方法
Zhang et al. Grid–source coordinated dispatching based on heterogeneous energy hybrid power generation
CN114069688B (zh) 一种基于时序生产模拟的多电源容量布局规划方法
CN114844124B (zh) 一种基于目标优化的综合能源系统的运行控制方法
CN115170343A (zh) 一种区域综合能源系统分布式资源和储能协同规划方法
CN112488363B (zh) 基于广义储能的多能源电力系统优化调度方法
CN104239960A (zh) 考虑抽水蓄能机组的发电计划优化方法
CN107528352A (zh) 一种基于可再生能源高渗透率的配电网有功优化方法
CN117081143A (zh) 促进分布式光伏就地消纳的园区综合能源系统协调优化运行方法
CN112583051A (zh) 变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法
CN212784787U (zh) 一种污水厂可再生能源综合利用系统
CN114723278A (zh) 一种考虑光伏储能的社区微电网调度方法及系统
Han et al. Analysis of economic operation model for virtual power plants considering the uncertainties of renewable energy power generation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant