CN114925962A - 基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法 - Google Patents

基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114925962A
CN114925962A CN202210334300.8A CN202210334300A CN114925962A CN 114925962 A CN114925962 A CN 114925962A CN 202210334300 A CN202210334300 A CN 202210334300A CN 114925962 A CN114925962 A CN 114925962A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
power
net
time
active power
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.)
Pending
Application number
CN202210334300.8A
Other languages
English (en)
Inventor
冀浩然
简洁
李鹏
赵金利
于浩
宋关羽
习伟
蔡田田
陈波
邓清唐
杨英杰
蔡燕春
李妍红
周仕杰
孙磊
顾大德
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.)
Tianjin University
Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Tianjin University
Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid 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 Tianjin University, Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd, Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Tianjin University
Priority to CN202210334300.8A priority Critical patent/CN114925962A/zh
Publication of CN114925962A publication Critical patent/CN114925962A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
    • G06F17/13—Differential equations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00—Commerce
    • G06Q30/02—Marketing; Price estimation or determination; Fundraising
    • G06Q30/0201—Market modelling; Market analysis; Collecting market data
    • G06Q30/0206—Price or cost determination based on market factors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/003—Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/004—Generation forecast, e.g. methods or systems for forecasting future energy generation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

一种基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法：根据选定的有源配电网，输入有源配电网的参数信息和日前对有源配电网潮流计算得到的配电网日内运行状态；根据提供的内容建立有源配电网运行灵活性量化约束；建立基于节点净功率的有源配电网运行灵活性传导模型，并计算灵活性‑节点净功率灵敏度因子；建立用于配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数，求解各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果；将结果输出给具有灵活性资源的电力用户，指导电力用户调整可调度资源运行策略。本发明在统一框架下实现灵活性量化，为有源配电网中源网荷储侧多类型灵活性设备优化调度提供可参考信息，进而提升系统运行灵活性。

Description

基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法
技术领域
本发明涉及一种配电网运行灵活性量化分析方法。特别是涉及一种基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法。
背景技术
分布式电源(distributed generator，DG)高渗透率接入使配电系统发生网络阻塞、损耗过大、电压剧烈波动甚至越限等状况日益显著，不仅危害系统运行，也使DG消纳水平进一步提升受限。同时当前配电网层面在源-网-荷侧均接入大量采用先进电力电子技术的新型装备，如源侧的DG、网侧储能(energystorage system，ESS)、智能软开关(soft openpoint，SOP)、负荷侧电动汽车、数据中心等可调度负荷(dispatchable load，DL)，均具有功率出力或消耗灵活可调特性。因此如何调度灵活性设备，提升系统运行灵活性，实现社会效益最大化，成为DG高渗透率接入的配电网运行优化研究亟待解决的问题。
这一背景下，从灵活性视角入手描述配电网运行灵活性特征，还可采取有效手段合理利用灵活性资源，充分挖掘运行灵活性，有效提高配电系统灵活运行水平。由于节点为配电系统运行基本单位，运行灵活性研究一般建立与配电网节点功率相关的模型描述。但目前，国内外对配电网运行灵活性量化分析的研究主要集中如何量化设备或配电网的功率运行范围，并采用线性规划方法进行求解，难以揭示运行策略蕴含的灵活性价值。实现配电网运行灵活性约束在时空尺度的价值量化，有待进一步发展。因此，急需一种基于节点边际电价(distribution locational marginal pricing，DLMP)的配电网运行灵活性量化分析方法，在对配电网运行灵活性影响因素分析基础上，建立统一量化分析框架并利用价格机制实现灵活性量化。所得灵活性价格信号不仅量化配电系统灵活性，还可覆盖系统全体用户，为配电网运营商(distributionsystemoperator，DSO)及电力用户提供了可参考的灵活性调度信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现配电网运行灵活性量化的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法。
本发明所采用的技术方案是：一种基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)根据选定的有源配电网，输入有源配电网的参数信息，包括：有源配电网的网络拓扑结构与支路阻抗、固定负荷接入位置及容量、包含可调度负荷、储能设备、智能软开关和分布式电源在内的灵活性资源的接入位置及容量、固定负荷和分布式电源的功率预测曲线、系统基准电压和基准功率基本参数信息；以及输入日前对有源配电网潮流计算得到的配电网日内运行状态，包括：各时段的支路有功潮流值与无功潮流参考值；
2)根据步骤1)提供的有源配电网参数信息及日前对有源配电网潮流计算得到的配电网日内运行状态，建立有源配电网运行灵活性量化约束，包括：节点运行灵活性约束、支路转移灵活性约束、有源配电网聚合灵活性约束；
3)根据步骤2)中有源配电网运行灵活性量化约束，建立基于节点净功率的有源配电网运行灵活性传导模型，计算灵活性-节点净功率灵敏度因子，包括：支路转移灵敏度因子、节点电压灵敏度因子、网络损耗灵敏度因子；
4)根据步骤3)中灵活性-节点净功率灵敏度因子，建立用于配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数，基于节点边际电价求解各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果，包括：节点运行灵活性价格、支路转移灵活性价格、系统聚合灵活性价格；
5)将步骤4)得到的各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果输出给具有灵活性资源的电力用户，指导电力用户调整可调度资源运行策略。
本发明的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，立足解决配电网运行灵活性量化问题，从节点运行灵活性、支路转移灵活性、系统聚合灵活性三个层次分析并建立配电网灵活性约束，进而建立配电网运行灵活性传导模型，计算各节点的灵活性灵敏度因子，最后基于节点边际电价得到各节点的运行灵活性价格。本发明从灵活性视角入手描述配电网运行灵活性特征，不仅在统一框架下实现灵活性量化，还为有源配电网中源网荷储侧多类型灵活性设备优化调度提供可参考信息，有利于分析并进而提升系统运行灵活性。
附图说明
图1是本发明基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法的流程图；
图2是改进的IEEE 33节点算例图；
图3是光伏、风机及负荷运行曲线；
图4是分时电价曲线与备用电价曲线；
图5是节点净有功功率的灵活性价格-时间-节点三维图；
图6是节点净无功功率的灵活性价格-时间-节点三维图；
图7是3:00时节点净有功功率的灵活性价格组成图；
图8是3:00时节点净无功功率的灵活性价格组成图；
图9是12:00时节点净无功功率的灵活性价格组成图；
图10是12:00时节点净有功功率的灵活性价格组成图；
图11是节点17的节点净有功功率的灵活性价格组成图；
图12是节点17的节点净无功功率的灵活性价格组成图；
图13是节点18的节点净有功功率的灵活性价格组成图；
图14是节点17的节点净无功功率的灵活性价格组成图；
图15是节点33的节点净有功功率的灵活性价格组成图；
图16是节点33的节点净有功功率的灵活性价格组成图；
图17是节点净有功功率的节点运行灵活性价格-时间-节点热力图；
图18是节点净无功功率的节点运行灵活性价格-时间-节点热力图；
图19是节点净有功功率的支路转移灵活性价格-时间-节点热力图；
图20是节点净无功功率的支路转移灵活性价格-时间-节点热力图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法做出详细说明。
如图1所示，本发明的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，包括如下步骤：
1)根据选定的有源配电网，输入有源配电网的参数信息，包括：有源配电网的网络拓扑结构与支路阻抗、固定负荷接入位置及容量、包含可调度负荷、储能设备、智能软开关和分布式电源在内的灵活性资源的接入位置及容量、固定负荷和分布式电源的功率预测曲线、系统基准电压和基准功率基本参数信息；以及输入日前对有源配电网潮流计算得到的配电网日内运行状态，包括：各时段的支路有功潮流值与无功潮流参考值。
对于本发明的实施例，选用改进的IEEE 33节点算例，如图2所示，详细参数见表1和表2。
表1改进的IEEE 33节点算例负荷接入位置及功率
Figure BDA0003576061220000031
表2改进的IEEE 33节点算例线路参数
Figure BDA0003576061220000032
Figure BDA0003576061220000041
为考虑高渗透率分布式电源的接入影响，分布式电源接入情况如表3所示。分布式电源出力和负荷需求曲线如图3所示。储能设备参数见表4，可调度负荷参数见表5，智能软开关各端口换流器容量为1MVA，损耗系数设定为0.02，其余设备参数见表1至表3。电压安全运行范围为[0.9，1.1](p.u.)，期望运行区间为[0.97，1.03](p.u.)。价格参数见表6，分时电价曲线及备用电价曲线见图4，设定α＝10％。
表3分布式电源参数
类型 接入节点 最大有功功率/MW 容量/MVA
光伏(PV) 8,11,21 0.5 0.6
风机(WT) 16,30 0.8 1.0
表4储能接入参数
接入节点 有功功率范围/kW 初始荷电状态/kWh 荷电状态范围kWh
32 [-600,600] 300 100～900
表5可调度负荷参数
Figure BDA0003576061220000042
Figure BDA0003576061220000051
表6价格参数
类型 数目/(CNY/MWh)
购买(出售)有功功率单价 分时电价曲线
购买(出售)无功功率单价 10％的购买(出售)有功功率单价
节点电压偏差惩罚单价 350
灵活性资源提供无功辅助服务单价 1.5
灵活性资源有功调度费用单价 分时电价曲线
灵活性资源有功功率备用价格 备用电价曲线
2)根据步骤1)提供的有源配电网参数信息及日前对有源配电网潮流计算得到的配电网日内运行状态，建立有源配电网运行灵活性量化约束，包括：节点运行灵活性约束、支路转移灵活性约束、有源配电网聚合灵活性约束；其中，
1、所述的节点运行灵活性约束，包括：
(1)节点净功率平衡约束，表示为：
Figure BDA0003576061220000052
式中，
Figure BDA0003576061220000053
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA0003576061220000054
是t时刻节点i的净无功功率；
Figure BDA0003576061220000055
和
Figure BDA0003576061220000056
分别是t时刻节点i处固定负荷的有功功率消耗与无功功率消耗；
Figure BDA0003576061220000057
和
Figure BDA0003576061220000058
分别是t时刻节点i处可延迟负荷的有功功率消耗与无功功率消耗；
Figure BDA0003576061220000059
和
Figure BDA00035760612200000510
分别是t时刻节点i处分布式电源的有功功率注入与无功功率注入；
Figure BDA00035760612200000511
和
Figure BDA00035760612200000512
分别是t时刻节点i处储能的有功功率注入与无功功率注入；
Figure BDA00035760612200000513
和
Figure BDA00035760612200000514
分别是t时刻节点i处智能软开关的有功功率注入与无功功率注入；
(2)节点电压灵活性约束，表示为：
Figure BDA00035760612200000515
式中，Vi,t是t时刻节点i的电压幅值；Vmin和Vmax是节点电压安全运行的下限与上限，Vflx和
Figure BDA00035760612200000516
是节点电压理想运行下限与上限，有
Figure BDA00035760612200000517
2、所述的支路转移灵活性约束表示为：
Figure BDA00035760612200000518
式中，Pl,t和Ql,t分别为t时刻流过支路l的有功功率与无功功率；Sl为支路l的额定容量；
Figure BDA00035760612200000519
和
Figure BDA00035760612200000520
分别为t时刻的配电网总的有功损耗与无功损耗；Ωb为有源配电网内支路集合；rl和xl分别为支路l的电阻标幺值和电抗标幺值；Vi,t是t时刻节点i的电压幅值。
3、所述的有源配电网系统聚合灵活性约束表示为：
(1)与外部电网交互的聚合灵活性约束，表示为：
Figure BDA0003576061220000061
式中，
Figure BDA0003576061220000062
和
Figure BDA0003576061220000063
为t时刻的有源配电网与外部电网交互的有功聚合功率和无功聚合功率；Ωn为有源配电网节点集合；
Figure BDA0003576061220000064
和
Figure BDA0003576061220000065
分别为t时刻的配电网总的有功损耗与无功损耗；
Figure BDA0003576061220000066
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA0003576061220000067
是t时刻节点i的净无功功率；
(2)有源配电网内设备灵活性裕度约束，表示为：
Figure BDA0003576061220000068
Figure BDA0003576061220000069
式中，
Figure BDA00035760612200000610
和
Figure BDA00035760612200000611
为t时刻节点i处灵活性资源提供的上升功率裕度和下降功率裕度；Ωres为有源配电网中可提供有功功率裕度备用的灵活性资源集合；α为系数常量，0≤α≤100％；
Figure BDA00035760612200000612
和
Figure BDA00035760612200000613
分别为t时刻节点i处灵活性资源可注入配电网的有功功率最大值和有功功率最小值；
Figure BDA00035760612200000614
为t时刻节点i处灵活性资源注入配电网的有功功率；Ωn为有源配电网节点集合；
其中，式(7)引入辅助变量
Figure BDA00035760612200000615
进一步表示为以下形式：
Figure BDA00035760612200000616
3)根据步骤2)中有源配电网运行灵活性量化约束，建立基于节点净功率的有源配电网运行灵活性传导模型，计算灵活性-节点净功率灵敏度因子，包括：支路转移灵敏度因子、节点电压灵敏度因子、网络损耗灵敏度因子；其中，
1、所述的基于节点净功率的有源配电网运行灵活性传导模型表示为：
Figure BDA00035760612200000617
Figure BDA00035760612200000618
Figure BDA00035760612200000619
Figure BDA00035760612200000620
式中，Pl,t和Pl-1,t分别为支路l和支路l-1的的有功潮流值；Ql,t和Ql-1,t分别为支路l和支路l-1的的无功潮流值；
Figure BDA00035760612200000621
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA00035760612200000622
是t时刻节点i的净无功功率；
Figure BDA00035760612200000623
和
Figure BDA00035760612200000624
分别为t时刻节点i处的节点有功损耗与节点无功损耗；Vi,t和Vi-1,t分别为t时刻节点i和节点i-1的电压幅值；V0,t为t时刻源节点的电压幅值；
Figure BDA0003576061220000071
和
Figure BDA0003576061220000072
表示日前潮流计算得到的配电网运行状态中t时刻流过支路l的有功功率参考值和无功功率参考值；rl和xl分别为支路l的电阻标幺值和电抗标幺值；ξ(i)表示与节点i相连的支路集合；公式(12)为节点损耗模型，借助初始值将支路损耗平均分给支路的首末节点修正损耗；
对辐射状配电网内节点从源节点起编号，并定义节点关联矩阵
Figure BDA0003576061220000073
如下：
Figure BDA0003576061220000074
式中，Nn为配电网内节点个数；A(i,j)表示节点i与节点j关联关系因子；
规定以节点k为末节点的支路l编号为Lk-1，且节点k及属于节点k子树的节点i为支路l的广义末节点，进而定义广义支路节点关联矩阵
Figure BDA0003576061220000075
如下：
Figure BDA0003576061220000076
式中，Nb为配电网内支路个数；Ml-i表示支路l与节点i关联关系因子；
式(9)-(12)进一步表示为式(15)-(17)，如下：
Figure BDA0003576061220000077
Figure BDA0003576061220000078
Figure BDA0003576061220000079
Figure BDA00035760612200000710
式中，ΔVi,t表示t时刻节点i对源节点的电压偏差值；
Figure BDA00035760612200000711
和
Figure BDA00035760612200000712
分别为t时刻的配电网总的有功损耗与无功损耗；Ωb为有源配电网内支路集合。
2、所述的灵活性-节点净功率灵敏度因子中：
(1)支路转移灵敏度因子，表示为：
Figure BDA00035760612200000713
式中，
Figure BDA00035760612200000714
为t时刻节点i的净有功功率对流过支路l的有功功率的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000715
为t时刻节点i的净无功功率对流过支路l的有功功率的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000716
为t时刻节点i的净无功功率对流过支路l的无功功率的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000717
为t时刻节点i的净有功功率对流过支路l的无功功率的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000718
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA00035760612200000719
是t时刻节点i的净无功功率；Pl,t和Ql,t分别为t时刻流过支路l的有功功率与无功功率；Ml-i表示支路l与节点i关联关系因子；
(2)节点电压灵敏度因子，表示为：
Figure BDA0003576061220000081
式中，
Figure BDA0003576061220000082
为t时刻节点i的净有功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure BDA0003576061220000083
为t时刻节点i的净无功功率对电压偏差的灵敏度因子；ΔVi,t表示t时刻节点i对源节点的电压偏差值；ξ(i)表示以节点i为广义首节点的支路合集；Nn为配电网内节点个数；rl和xl分别为支路l的电阻标幺值和电抗标幺值；
(3)网络损耗灵敏度因子，表示为：
Figure BDA0003576061220000084
式中，
Figure BDA0003576061220000085
为t时刻节点i的净有功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA0003576061220000086
为t时刻节点i的净无功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA0003576061220000087
为t时刻节点i的净有功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA0003576061220000088
为t时刻节点i的净无功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA0003576061220000089
和
Figure BDA00035760612200000810
分别为t时刻的配电网总的有功损耗与无功损耗；
Figure BDA00035760612200000811
和
Figure BDA00035760612200000812
表示日前潮流计算得到的配电网运行状态中t时刻流过支路l的有功功率参考值和无功功率参考值；Ωb为有源配电网内支路集合；rl和xl分别为支路l的电阻标幺值和电抗标幺值。
4)根据步骤3)中灵活性-节点净功率灵敏度因子，建立用于配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数，基于节点边际电价求解各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果，包括：节点运行灵活性价格、支路转移灵活性价格、系统聚合灵活性价格；其中，
1、所述的用于配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数，表示为：
Figure BDA00035760612200000813
Figure BDA0003576061220000091
式中，L(·)为配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数；x为控制向量；λ为等式约束的对偶变量向量；μ为不等式约束的松弛变量向量；T为运行周期；f(·)为表示灵活性运行成本的线性函数；
Figure BDA0003576061220000092
和
Figure BDA0003576061220000093
为t时刻节点i的节点电压灵活性约束的松弛变量；μl,c,t为t时刻支路l的第c个支路转移灵活性约束的松弛变量；αc,0、αc,1和αc,2为多边形内近似法中第c个公式的常系数值；
Figure BDA0003576061220000094
和
Figure BDA0003576061220000095
为t时刻系统聚合灵活性约束的对偶变量；
Figure BDA0003576061220000096
和
Figure BDA0003576061220000097
为t时刻设备灵活性裕度约束的松弛变量；
Figure BDA0003576061220000098
为t时刻节点i的净有功功率对流过支路l的有功功率的灵敏度因子；
Figure BDA0003576061220000099
为t时刻节点i的净无功功率对流过支路l的无功功率的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000910
为t时刻节点i的净有功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000911
为t时刻节点i的净无功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000912
为t时刻节点i的净有功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000913
为t时刻节点i的净无功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000914
为t时刻节点i的净有功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000915
为t时刻节点i的净无功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200000916
和
Figure BDA00035760612200000917
为t时刻的有源配电网与外部电网交互的有功聚合功率和无功聚合功率；Ωn为有源配电网节点集合；
Figure BDA00035760612200000918
和
Figure BDA00035760612200000919
分别为t时刻的有源配电网网络有功损耗与无功损耗；
Figure BDA00035760612200000920
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA00035760612200000921
是t时刻节点i的净无功功率；Nn为配电网内节点个数；Vmin和Vmax是节点电压安全运行的下限与上限；Ωres为有源配电网中可提供有功功率备用的灵活性资源集合；α为系数常量；Sl为支路l的额定容量；
Figure BDA00035760612200000922
为表示t时刻节点i处灵活性资源提供的总有功功率裕度需求绝对值的辅助变量；Ωb为有源配电网内支路集合。
2、所述的基于节点边际电价求解各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果，公式为：
Figure BDA00035760612200000923
Figure BDA00035760612200000924
Figure BDA00035760612200000925
Figure BDA00035760612200000926
Figure BDA0003576061220000101
Figure BDA0003576061220000102
Figure BDA0003576061220000103
Figure BDA0003576061220000104
式中，
Figure BDA0003576061220000105
和
Figure BDA0003576061220000106
分别表示t时刻节点i的净有功功率和净无功功率的灵活性价格；L为配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数；
Figure BDA0003576061220000107
和
Figure BDA0003576061220000108
分别表示t时刻节点i的净有功功率和净无功功率的节点运行灵活性价格；
Figure BDA0003576061220000109
和
Figure BDA00035760612200001010
分别表示t时刻节点i的净有功功率和净无功功率的支路转移灵活性价格；
Figure BDA00035760612200001011
和
Figure BDA00035760612200001012
分别表示t时刻节点i的净有功功率和净无功功率的系统聚合灵活性价格；
Figure BDA00035760612200001013
和
Figure BDA00035760612200001014
为t时刻节点i的节点电压灵活性约束的松弛变量；μl,c,t为t时刻支路l的第c个支路转移灵活性约束的松弛变量；αc,0、αc,1和αc,2为多边形内近似法中第c个公式的常系数值；
Figure BDA00035760612200001015
和
Figure BDA00035760612200001016
为t时刻系统聚合灵活性约束的对偶乘子；
Figure BDA00035760612200001017
和
Figure BDA00035760612200001018
为t时刻系统灵活性裕度约束的松弛变量；
Figure BDA00035760612200001019
为t时刻节点i的净有功功率对流过支路l的有功功率的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200001020
为t时刻节点i的净无功功率对流过支路l的无功功率的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200001021
为t时刻节点i的净有功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200001022
为t时刻节点i的净无功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200001023
为t时刻节点i的净有功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200001024
为t时刻节点i的净无功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200001025
为t时刻节点i的净有功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure BDA00035760612200001026
为t时刻节点i的净无功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；Ωb为配电系统内支路集合；α为系数常量；
Figure BDA00035760612200001027
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA00035760612200001028
是t时刻节点i的净无功功率；其中，公式(23)和(24)分别为节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格，公式(25)和(26)分别为节点净有功功率和节点净无功功率的节点运行灵活性价格，公式(27)和(28)分别为节点净有功功率和节点净无功功率的支路转移灵活性价格，公式(29)和(30)分别为节点净有功功率和节点净无功功率的系统聚合灵活性价格。
5)将步骤4)得到的各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果输出给具有灵活性资源的电力用户，指导电力用户调整可调度资源运行策略。
为了验证本发明中基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法的可行性与有效性，本发明实施例中，采取如下两种场景进行验证分析：
方案一：DSO无协调策略，无网络侧的调节设备智能软开关与储能，源荷侧资源只需在系统安全运行范围内自行安排运行计划，实现自身利益最大化。
方案二：DSO采用所提的灵活性量化分析方法，以灵活性成本最优为目标优化目标，获得用于引导系统内多种资源运行的灵活性价格。
以1小时为控制周期，两种方案的灵活性运行成本对比见表7。图5和图6为节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格-时间-节点三维图。图7和图8为3:00时节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格组成图，图9和图10为12:00时节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格组成图。图11和图12为节点17的节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格组成图，图13和图14为节点18的节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格组成图，图15和图16为节点33的节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格组成图。图17和图18为节点净有功功率和节点净无功功率的节点运行灵活性价格-时间-节点热力图，图19和图20为节点净有功功率和节点净无功功率的支路转移灵活性价格-时间-节点热力图。
表7灵活性运行成本对比
Figure BDA0003576061220000111
执行优化计算的计算机硬件环境为Intel(R)Xeon(R)CPU E5-1620，主频为3.70GHz，内存为32GB；软件环境为Windows 10操作系统。
从运行成本上，由表7可知，相比于方案一的初始场景，方案二在灵活性成本最优为目标的调度策略下，系统上级有功购电费有所减少。由于方案二中灵活性设备的无功功率就地参与运行灵活性提升，方案二的上级无功购电费显著降低了74.24％。灵活性资源提供的灵活性就地支撑，使系统电压偏差惩罚费显著降低，系统总运行成本降低了52.47％。
图5和图6所示的各节点的有功功率与无功功率灵活性价格，是各节点在保证配电网运行灵活性下，为满足自己灵活用电需求，所需向DSO支付的灵活性价格。同时，灵活性价格也反映了各节点单位净功率对应的灵活性价值。由图5和图6可见，节点净功率的灵活性价格随时间及所处位置不同有明显变化。灵活性价格反映了节点在配电网的接入位置、净功率值等对该节点提供/应用系统灵活性服务的综合影响，由节点运行灵活性、支路转移灵活性及系统聚合灵活性三部分价格分量组成。
各节点的灵活性价格影响因素有以下两项：(1)灵活性灵敏度因子，描述该节点对某个灵活性价格组成影响在全系统内节点的影响占比，与节点所处位置距源节点的电气距离及在系统中的拓扑位置有关；(2)节点净功率对不同运行灵活性约束对应成本的边际变化量，即影子价格，与不同时刻下净功率注入量对不同层面灵活性造成影响有关。
因此，不同时刻下各节点的价格分量数值与占比情况不同，各分量价格量化了某时刻下该节点单位净功率对不同灵活性供需的匹配程度。由图7-10及图11-16可知，由于不同节点的单位净功率变化对系统运行灵活性影响程度不同，导致同一时刻不同节点的灵活性价格差异较大。由于不同时刻下不同节点对不同运行灵活性的贡献或需求情况不同，节点在不同时刻的灵活性各分量价格占比不同，灵活性整体价格随时间变化。
由方案一和二对比看出，利用本方法提出的一种基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，通过建立灵活性运行量化描述约束与运行灵活性传导模型，获得各节点的灵活性价格，用于引导系统内功率可调的灵活性资源运行。本方法不仅可有效调节设备无功功率，提供就地支撑，充分调节配电网内的各节点的运行灵活性时空分配，改善系统灵活运行水平，还利用价格机制量化了配电网运行灵活性价值。

Claims (8)

1.一种基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)根据选定的有源配电网，输入有源配电网的参数信息，包括：有源配电网的网络拓扑结构与支路阻抗、固定负荷接入位置及容量、包含可调度负荷、储能设备、智能软开关和分布式电源在内的灵活性资源的接入位置及容量、固定负荷和分布式电源的功率预测曲线、系统基准电压和基准功率基本参数信息；以及输入日前对有源配电网潮流计算得到的配电网日内运行状态，包括：各时段的支路有功潮流值与无功潮流参考值；
2)根据步骤1)提供的有源配电网参数信息及日前对有源配电网潮流计算得到的配电网日内运行状态，建立有源配电网运行灵活性量化约束，包括：节点运行灵活性约束、支路转移灵活性约束、有源配电网聚合灵活性约束；
3)根据步骤2)中有源配电网运行灵活性量化约束，建立基于节点净功率的有源配电网运行灵活性传导模型，计算灵活性-节点净功率灵敏度因子，包括：支路转移灵敏度因子、节点电压灵敏度因子、网络损耗灵敏度因子；
4)根据步骤3)中灵活性-节点净功率灵敏度因子，建立用于配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数，基于节点边际电价求解各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果，包括：节点运行灵活性价格、支路转移灵活性价格、系统聚合灵活性价格；
5)将步骤4)得到的各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果输出给具有灵活性资源的电力用户，指导电力用户调整可调度资源运行策略。
2.根据权利要求1所述的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于步骤2)所述的节点运行灵活性约束，包括：
(1)节点净功率平衡约束，表示为：
Figure FDA0003576061210000011
式中，
Figure FDA0003576061210000012
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA0003576061210000013
是t时刻节点i的净无功功率；
Figure FDA0003576061210000014
和
Figure FDA0003576061210000015
分别是t时刻节点i处固定负荷的有功功率消耗与无功功率消耗；
Figure FDA0003576061210000016
和
Figure FDA0003576061210000017
分别是t时刻节点i处可延迟负荷的有功功率消耗与无功功率消耗；
Figure FDA0003576061210000018
和
Figure FDA0003576061210000019
分别是t时刻节点i处分布式电源的有功功率注入与无功功率注入；
Figure FDA00035760612100000110
和
Figure FDA00035760612100000111
分别是t时刻节点i处储能的有功功率注入与无功功率注入；
Figure FDA00035760612100000112
和
Figure FDA00035760612100000113
分别是t时刻节点i处智能软开关的有功功率注入与无功功率注入；
(2)节点电压灵活性约束，表示为：
Figure FDA00035760612100000114
式中，Vi,t是t时刻节点i的电压幅值；Vmin和Vmax是节点电压安全运行的下限与上限，V flx和
Figure FDA00035760612100000115
是节点电压理想运行下限与上限，有
Figure FDA00035760612100000116
3.根据权利要求1所述的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于，步骤2)所述的支路转移灵活性约束表示为：
Figure FDA0003576061210000021
式中，Pl,t和Ql,t分别为t时刻流过支路l的有功功率与无功功率；Sl为支路l的额定容量；
Figure FDA0003576061210000022
和
Figure FDA0003576061210000023
分别为t时刻的配电网总的有功损耗与无功损耗；Ωb为有源配电网内支路集合；rl和xl分别为支路l的电阻标幺值和电抗标幺值；Vi,t是t时刻节点i的电压幅值。
4.根据权利要求1所述的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于，步骤2)所述的系统聚合灵活性约束表示为：
(1)与外部电网交互的聚合灵活性约束，表示为：
Figure FDA0003576061210000024
式中，
Figure FDA0003576061210000025
和
Figure FDA0003576061210000026
为t时刻的有源配电网与外部电网交互的有功聚合功率和无功聚合功率；Ωn为有源配电网节点集合；
Figure FDA0003576061210000027
和
Figure FDA0003576061210000028
分别为t时刻的配电网总的有功损耗与无功损耗；
Figure FDA0003576061210000029
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA00035760612100000210
是t时刻节点i的净无功功率；
(2)有源配电网内设备灵活性裕度约束，表示为：
Figure FDA00035760612100000211
式中，
Figure FDA00035760612100000212
和
Figure FDA00035760612100000213
为t时刻节点i处灵活性资源提供的上升功率裕度和下降功率裕度；Ωres为有源配电网中可提供有功功率裕度备用的灵活性资源集合；α为系数常量，0≤α≤100％；
Figure FDA00035760612100000214
和
Figure FDA00035760612100000215
分别为t时刻节点i处灵活性资源可注入配电网的有功功率最大值和有功功率最小值；
Figure FDA00035760612100000216
为t时刻节点i处灵活性资源注入配电网的有功功率；Ωn为有源配电网节点集合；
其中，式(7)引入辅助变量
Figure FDA00035760612100000217
进一步表示为以下形式：
Figure FDA00035760612100000218
Figure FDA0003576061210000031
5.根据权利要求1所述的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于，步骤3)所述的基于节点净功率的有源配电网运行灵活性传导模型表示为：
Figure FDA0003576061210000032
Figure FDA0003576061210000033
Figure FDA0003576061210000034
Figure FDA0003576061210000035
式中，Pl,t和Pl-1,t分别为支路l和支路l-1的的有功潮流值；Ql,t和Ql-1,t分别为支路l和支路l-1的的无功潮流值；
Figure FDA0003576061210000036
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA0003576061210000037
是t时刻节点i的净无功功率；
Figure FDA0003576061210000038
和
Figure FDA0003576061210000039
分别为t时刻节点i处的节点有功损耗与节点无功损耗；Vi,t和Vi-1,t分别为t时刻节点i和节点i-1的电压幅值；V0,t为t时刻源节点的电压幅值；
Figure FDA00035760612100000310
和
Figure FDA00035760612100000311
表示日前潮流计算得到的配电网运行状态中t时刻流过支路l的有功功率参考值和无功功率参考值；rl和xl分别为支路l的电阻标幺值和电抗标幺值；ξ(i)表示与节点i相连的支路集合；公式(12)为节点损耗模型，借助初始值将支路损耗平均分给支路的首末节点修正损耗；
对辐射状配电网内节点从源节点起编号，并定义节点关联矩阵
Figure FDA00035760612100000312
如下：
Figure FDA00035760612100000313
式中，Nn为配电网内节点个数；A(i,j)表示节点i与节点j关联关系因子；
规定以节点k为末节点的支路l编号为Lk-1，且节点k及属于节点k子树的节点i为支路l的广义末节点，进而定义广义支路节点关联矩阵
Figure FDA00035760612100000314
如下：
Figure FDA00035760612100000315
式中，Nb为配电网内支路个数；Ml-i表示支路l与节点i关联关系因子；
式(9)-(12)进一步表示为式(15)-(17)，如下：
Figure FDA00035760612100000316
Figure FDA00035760612100000317
Figure FDA00035760612100000318
Figure FDA0003576061210000041
式中，ΔVi,t表示t时刻节点i对源节点的电压偏差值；
Figure FDA0003576061210000042
和
Figure FDA0003576061210000043
分别为t时刻的配电网总的有功损耗与无功损耗；Ωb为有源配电网内支路集合。
6.根据权利要求1所述的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于，步骤3)所述的灵活性-节点净功率灵敏度因子中：
(1)支路转移灵敏度因子，表示为：
Figure FDA0003576061210000044
式中，
Figure FDA0003576061210000045
为t时刻节点i的净有功功率对流过支路l的有功功率的灵敏度因子；
Figure FDA0003576061210000046
为t时刻节点i的净无功功率对流过支路l的有功功率的灵敏度因子；
Figure FDA0003576061210000047
为t时刻节点i的净无功功率对流过支路l的无功功率的灵敏度因子；
Figure FDA0003576061210000048
为t时刻节点i的净有功功率对流过支路l的无功功率的灵敏度因子；
Figure FDA0003576061210000049
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA00035760612100000410
是t时刻节点i的净无功功率；Pl,t和Ql,t分别为t时刻流过支路l的有功功率与无功功率；Ml-i表示支路l与节点i关联关系因子；
(2)节点电压灵敏度因子，表示为：
Figure FDA00035760612100000411
式中，
Figure FDA00035760612100000412
为t时刻节点i的净有功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000413
为t时刻节点i的净无功功率对电压偏差的灵敏度因子；ΔVi,t表示t时刻节点i对源节点的电压偏差值；ξ(i)表示以节点i为广义首节点的支路合集；Nn为配电网内节点个数；rl和xl分别为支路l的电阻标幺值和电抗标幺值；
(3)网络损耗灵敏度因子，表示为：
Figure FDA00035760612100000414
式中，
Figure FDA00035760612100000415
为t时刻节点i的净有功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000416
为t时刻节点i的净无功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA0003576061210000051
为t时刻节点i的净有功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA0003576061210000052
为t时刻节点i的净无功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA0003576061210000053
和
Figure FDA0003576061210000054
分别为t时刻的配电网总的有功损耗与无功损耗；
Figure FDA0003576061210000055
和
Figure FDA0003576061210000056
表示日前潮流计算得到的配电网运行状态中t时刻流过支路l的有功功率参考值和无功功率参考值；Ωb为有源配电网内支路集合；rl和xl分别为支路l的电阻标幺值和电抗标幺值。
7.根据权利要求1所述的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于，步骤4)所述的用于配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数，表示为：
Figure FDA0003576061210000057
式中，L(·)为配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数；x为控制向量；λ为等式约束的对偶变量向量；μ为不等式约束的松弛变量向量；T为运行周期；f(·)为表示灵活性运行成本的线性函数；
Figure FDA0003576061210000058
和
Figure FDA0003576061210000059
为t时刻节点i的节点电压灵活性约束的松弛变量；μl,c,t为t时刻支路l的第c个支路转移灵活性约束的松弛变量；αc,0、αc,1和αc,2为多边形内近似法中第c个公式的常系数值；
Figure FDA00035760612100000510
和
Figure FDA00035760612100000511
为t时刻系统聚合灵活性约束的对偶变量；
Figure FDA00035760612100000512
和
Figure FDA00035760612100000513
为t时刻设备灵活性裕度约束的松弛变量；
Figure FDA00035760612100000514
为t时刻节点i的净有功功率对流过支路l的有功功率的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000515
为t时刻节点i的净无功功率对流过支路l的无功功率的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000516
为t时刻节点i的净有功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000517
为t时刻节点i的净无功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000518
为t时刻节点i的净有功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000519
为t时刻节点i的净无功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000520
为t时刻节点i的净有功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000521
为t时刻节点i的净无功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000522
和
Figure FDA00035760612100000523
为t时刻的有源配电网与外部电网交互的有功聚合功率和无功聚合功率；Ωn为有源配电网节点集合；
Figure FDA00035760612100000524
和
Figure FDA00035760612100000525
分别为t时刻的有源配电网网络有功损耗与无功损耗；
Figure FDA00035760612100000526
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA0003576061210000061
是t时刻节点i的净无功功率；Nn为配电网内节点个数；Vmin和Vmax是节点电压安全运行的下限与上限；Ωres为有源配电网中可提供有功功率备用的灵活性资源集合；α为系数常量；Sl为支路l的额定容量；
Figure FDA0003576061210000062
为表示t时刻节点i处灵活性资源提供的总有功功率裕度需求绝对值的辅助变量；Ωb为有源配电网内支路集合。
8.根据权利要求1所述的基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法，其特征在于，步骤4)所述的基于节点边际电价求解各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率的灵活性价格结果，公式为：
Figure FDA0003576061210000063
Figure FDA0003576061210000064
Figure FDA0003576061210000065
Figure FDA0003576061210000066
Figure FDA0003576061210000067
Figure FDA0003576061210000068
Figure FDA0003576061210000069
Figure FDA00035760612100000610
式中，
Figure FDA00035760612100000611
和
Figure FDA00035760612100000612
分别表示t时刻节点i的净有功功率和净无功功率的灵活性价格；L为配电网运行灵活性定价的拉格朗日对偶函数；
Figure FDA00035760612100000613
和
Figure FDA00035760612100000614
分别表示t时刻节点i的净有功功率和净无功功率的节点运行灵活性价格；
Figure FDA00035760612100000615
和
Figure FDA00035760612100000616
分别表示t时刻节点i的净有功功率和净无功功率的支路转移灵活性价格；
Figure FDA00035760612100000617
和
Figure FDA00035760612100000618
分别表示t时刻节点i的净有功功率和净无功功率的系统聚合灵活性价格；
Figure FDA00035760612100000619
和
Figure FDA00035760612100000620
为t时刻节点i的节点电压灵活性约束的松弛变量；μl,c,t为t时刻支路l的第c个支路转移灵活性约束的松弛变量；αc,0、αc,1和αc,2为多边形内近似法中第c个公式的常系数值；
Figure FDA00035760612100000621
和
Figure FDA00035760612100000622
为t时刻系统聚合灵活性约束的对偶乘子；
Figure FDA00035760612100000623
和
Figure FDA00035760612100000624
为t时刻系统灵活性裕度约束的松弛变量；
Figure FDA00035760612100000625
为t时刻节点i的净有功功率对流过支路l的有功功率的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000626
为t时刻节点i的净无功功率对流过支路l的无功功率的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000627
为t时刻节点i的净有功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000628
为t时刻节点i的净无功功率对电压偏差的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000629
为t时刻节点i的净有功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000630
为t时刻节点i的净无功功率对网络有功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000631
为t时刻节点i的净有功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；
Figure FDA00035760612100000632
为t时刻节点i的净无功功率对网络无功损耗的灵敏度因子；Ωb为配电系统内支路集合；α为系数常量；
Figure FDA00035760612100000633
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA00035760612100000634
是t时刻节点i的净无功功率；其中，公式(23)和(24)分别为节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格，公式(25)和(26)分别为节点净有功功率和节点净无功功率的节点运行灵活性价格，公式(27)和(28)分别为节点净有功功率和节点净无功功率的支路转移灵活性价格，公式(29)和(30)分别为节点净有功功率和节点净无功功率的系统聚合灵活性价格。
CN202210334300.8A 2022-03-31 2022-03-31 基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法 Pending CN114925962A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210334300.8A CN114925962A (zh) 2022-03-31 2022-03-31 基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210334300.8A CN114925962A (zh) 2022-03-31 2022-03-31 基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114925962A true CN114925962A (zh) 2022-08-19

Family

ID=82804613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210334300.8A Pending CN114925962A (zh) 2022-03-31 2022-03-31 基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114925962A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116054282A (zh) * 2022-11-25 2023-05-02 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 一种配电网与输电网公共连接点有功无功灵活性评估方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116054282A (zh) * 2022-11-25 2023-05-02 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 一种配电网与输电网公共连接点有功无功灵活性评估方法
CN116054282B (zh) * 2022-11-25 2023-08-18 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 一种配电网与输电网公共连接点有功无功灵活性评估方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lilla et al. Day-ahead scheduling of a local energy community: An alternating direction method of multipliers approach
Das et al. Optimal placement of distributed energy storage systems in distribution networks using artificial bee colony algorithm
Chen et al. Autonomous energy management strategy for solid-state transformer to integrate PV-assisted EV charging station participating in ancillary service
Chen et al. Stochastic optimization of wind turbine power factor using stochastic model of wind power
Gabash et al. Flexible optimal operation of battery storage systems for energy supply networks
Yang et al. Optimal energy flow control strategy for a residential energy local network combined with demand-side management and real-time pricing
Jayasekara et al. An optimal management strategy for distributed storages in distribution networks with high penetrations of PV
CN107546743B (zh) 一种辐射状配电网分布式优化潮流方法
Mak et al. Optimization framework for coordinated operation of home energy management system and Volt-VAR optimization in unbalanced active distribution networks considering uncertainties
Zhuang et al. Hierarchical and decentralized stochastic energy management for smart distribution systems with high BESS penetration
CN103441506A (zh) 不同时间尺度下多目标协调分散风电场无功优化控制方法
Sun et al. Distributed optimal dispatching method for smart distribution network considering effective interaction of source-network-load-storage flexible resources
CN109272353A (zh) 计及综合需求响应不确定性的系统动态概率能流分析方法
Alsaleh et al. Distribution locational marginal pricing (DLMP) for multiphase systems
CN113690877A (zh) 一种考虑能源消纳的有源配电网与集中能源站互动方法
Hashmi Optimization and control of storage in smart grids
CN114925962A (zh) 基于节点边际电价的有源配电网运行灵活性量化分析方法
CN113890029A (zh) 面向可开放容量提升的配电网多目标优化方法
Klabunde et al. Use of energy storage systems in low voltage networks with high photovoltaic system penetration
Gangwar et al. Management of energy storage dispatch in unbalanced distribution networks using opendss
Muruganantham et al. Solar integrated time series load flow analysis for practical distribution system
Zhang et al. Multi–objective Cluster Partition Method for Distribution Network Considering Uncertainties of Distributed Generations and Loads
Tian et al. Coordinated RES and ESS Planning Framework Considering Financial Incentives Within Centralized Electricity Market
CN114977155A (zh) 基于运行灵活性价格引导的配电系统运行灵活性提升方法
CN112736913B (zh) 含分布式电源的配电网功率优化模式影响因素分析方法

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