CN114977155A - 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 - Google Patents

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Abstract

一种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：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基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型；根据基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型，建立用于求解节点边际电价的拉格朗日对偶函数，计算各时段不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率对应的运行灵活性价格并下发至电力用户，电力用户根据灵活性价格进行灵活性资源调度，输出运行结果。本发明考虑源网荷侧多种灵活性资源，所得灵活性价格信号可覆盖系统全体用户，进而制定灵活性优化策略引导多种灵活性资源运行，有效提高配电系统灵活性。

Description

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
技术领域
本发明涉及一种配电网运行灵活性提升方法。特别是涉及一种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。
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。同时未来前配电网在源-网-荷侧均接入大量采用先进电力电子技术的灵活性资源，如源侧的DG、网侧储能(energystorage system，ESS)、智能软开关(soft openpoint，SOP)、负荷侧可调度负荷(dispatchable load，DL)，均具有功率出力/消耗灵活可调特性。这一特征同时也促使了产销者(prosumer)出现，产销者既可根据自身设备需求购电，又可根据系统运行情况出售服务获得利益。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。
但目前，国内外对配电网运行灵活性策略研究主要是将所制定策略指令下发至相应设备，难以揭示运行策略蕴含的灵活性价值。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。基于节点边际电价法(distribution locational marginal pricing，DLMP)，建立以系统总灵活性运行成本最低为目标的配电网灵活性提升线性模型，制定的运行灵活性价格，引导灵活性资源运行，充分挖掘运行灵活性，可有效提高配电系统灵活运行水平。因此，亟需一种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，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，为源网荷侧多种灵活性设备制定灵活性优化策略，有效提高配电系统灵活性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够通过对多种灵活性资源协调调度，实现配电网运行灵活性提升的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。
本发明所采用的技术方案是：一种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，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，建立基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型，包括：设定以向上级电网购电费用、灵活性资源调度费用、节点电压偏差惩罚费用和购买灵活性资源裕度费用之和最小为目标函数，分别考虑灵活性资源运行约束、基于灵敏度因子的节点灵活性约束、基于灵敏度因子的支路灵活性约束、基于灵敏度因子的系统灵活性约束；
3)根据步骤2)得到的基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型，建立用于求解节点边际电价的拉格朗日对偶函数，计算各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率对应的运行灵活性价格，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。
4)将步骤3)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对应的运行灵活性价格下发至电力用户，电力用户根据灵活性价格进行灵活性资源调度，输出运行结果，包括：有源配电网运行灵活性成本、节点电压最值时序分布、线路负载情况、有源配电网损耗情况。
本发明的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，立足解决配电网运行灵活性提升问题，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建立配电网灵活性约束，进而建立基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型，利用节点边际电价法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对应的运行灵活性价格，将灵活性价格下发至电力用户引导灵活性资源协调调度，以提升系统高效灵活运行水平。本发明能够考虑源网荷侧多种灵活性资源，以价格形式量化不同节点的单位净功率进行灵活性供需服务的灵活性价值，所得灵活性价格信号可覆盖系统全体用户，进而制定灵活性优化策略引导多种灵活性资源运行，有效提高配电系统灵活性。
附图说明
图1是本发明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是节点净有功功率的灵活性价格-时间-节点三维图；
图7是两种方案的系统电压最值时序分布图；
图8是两种方案下节点17的电压分布对比图；
图9是两种方案下节点33的电压分布对比图；
图10是两种方案下各时刻线路最大负载情况对比图；
图11是两种方案下线路7的负载情况对比图；
图12是两种方案在12:00时的线路负载情况对比图；
图13是两种方案下的系统损耗情况对比图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的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做出详细说明。
如图1所示，本发明的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，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。
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 BDA0003576061070000031
表2改进的IEEE 33节点算例线路参数
Figure BDA0003576061070000032
Figure BDA0003576061070000041
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 BDA0003576061070000042
表6价格参数
Figure BDA0003576061070000043
Figure BDA0003576061070000051
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，建立基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型，包括：设定以向上级电网购电费用、灵活性资源调度费用、节点电压偏差惩罚费用和购买灵活性资源裕度费用之和最小为目标函数，分别考虑灵活性资源运行约束、基于灵敏度因子的节点灵活性约束、基于灵敏度因子的支路灵活性约束、基于灵敏度因子的系统灵活性约束。其中，
1、所述的以向上级电网购电费用、灵活性资源调度费用、节点电压偏差惩罚费用和购买灵活性资源裕度费用之和最小为目标函数表示为：
Figure BDA0003576061070000052
式中，C表示灵活性运行总成本；T为总运行周期；
Figure BDA0003576061070000053
为t时刻灵活性资源调度费用；
Figure BDA0003576061070000054
为t时刻节点电压偏差惩罚费用；
Figure BDA0003576061070000055
为t时刻向上级电网购电费用；
Figure BDA0003576061070000056
为t时刻购买灵活性资源裕度费用；
其中，
(1)向上级电网购电费用，表示为
Figure BDA0003576061070000057
式中，
Figure BDA0003576061070000058
和
Figure BDA0003576061070000059
为t时刻的配电网与外部电网交互的有功聚合功率和无功聚合功率；
Figure BDA00035760610700000510
为t时刻配电网向上级电网购买有功功率的单价；
Figure BDA00035760610700000511
为t时刻配电网向上级电网购买无功功率的单价；
(2)灵活性资源调度费用，表示为
Figure BDA00035760610700000512
Figure BDA00035760610700000513
式中，
Figure BDA00035760610700000514
为t时刻节点i的灵活性资源注入配电网的有功功率；
Figure BDA00035760610700000515
为t时刻节点i的灵活性资源注入配电网的无功功率；
Figure BDA00035760610700000516
为t时刻节点i的灵活性资源有功功率的调度单价；
Figure BDA00035760610700000517
为t时刻节点i的灵活性资源无功功率的调度单价；
Figure BDA00035760610700000518
为可进行有功功率调度的灵活性资源所接入的节点集合，由可调度负荷所接入的节点集合ΩDL、智能软开关所接入的节点集合ΩSOP、储能所接入的节点集合ΩESS组成；
Figure BDA00035760610700000519
为可进行无功功率调度的灵活性资源所接入的节点集合，由分布式电源所接入的节点集合ΩDG、可调度负荷所接入的节点集合ΩDL、智能软开关所接入的节点集合ΩSOP、储能所接入的节点集合ΩESS组成；
(3)节点电压偏差惩罚费用，表示为
Figure BDA00035760610700000520
Figure BDA0003576061070000061
式中，Ωn为配电网节点集合；σV为电压偏差的惩罚单价；
Figure BDA0003576061070000062
为t时刻节点i的固定负荷的有功功率消耗；g(·)为节点电压偏差对应惩罚系数计算公式；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，Vf lx和
Figure BDA0003576061070000063
是节点电压理想运行下限与上限；
(4)购买灵活性资源裕度费用，表示为
Figure BDA0003576061070000064
式中，Ωres为配电系统中可提供有功功率备用的灵活性资源集合；
Figure BDA0003576061070000065
和
Figure BDA0003576061070000066
为t时刻节点i处灵活性资源提供的有功功率上升裕度和下降裕度；
Figure BDA0003576061070000067
为t时刻节点i的灵活性资源有功功率的备用单价。
2、所述的灵活性资源运行约束，包括
(1)源侧
接入有源配电网的光伏、风机等可控分布式电源运行约束，表示为
Figure BDA0003576061070000068
式中，
Figure BDA0003576061070000069
为t时刻节点i处分布式电源的有功功率；
Figure BDA00035760610700000610
为t时刻节点i处分布式电源的有功功率参考值；
Figure BDA00035760610700000611
为t时刻节点i处分布式电源的无功功率；
Figure BDA00035760610700000612
为节点i处分布式电源的容量；
Figure BDA00035760610700000613
为表示t时刻节点i处分布式电源的无功功率绝对值的辅助变量；
(2)网络侧
网络侧设备可实现配电网潮流的灵活调控，按照调控类型可分为以智能软开关为代表的潮流空间调度设备，及以储能系统为代表的潮流时间调度设备。
a)智能软开关运行约束
Figure BDA00035760610700000614
式中，
Figure BDA00035760610700000615
和
Figure BDA00035760610700000616
分别为t时刻智能软开关接入节点i和节点j的端口输出的有功功率；
Figure BDA00035760610700000617
和
Figure BDA00035760610700000618
分别为t时刻智能软开关接入节点i和节点j的端口的有功功率损耗；ΩSOP为智能软开关所接入的节点集合；
Figure BDA00035760610700000619
为t时刻智能软开关接入节点i的端口输出的无功功率；
Figure BDA00035760610700000620
为智能软开关接入节点i的端口的功率损耗系数；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 BDA0003576061070000071
和
Figure BDA0003576061070000072
分别为智能软开关接入节点i的端口输出的有功功率最小值和最大值；
Figure BDA0003576061070000073
和
Figure BDA0003576061070000074
别为智能软开关接入节点i的端口输出的无功功率最小值和最大值；
b)储能运行约束
Figure BDA0003576061070000075
式中，
Figure BDA0003576061070000076
和
Figure BDA0003576061070000077
分别为t时刻和t-1时刻节点i处储能的荷电状态；
Figure BDA0003576061070000078
为t时刻节点i处储能向配电网注入的有功功率；
Figure BDA0003576061070000079
为t时刻节点i的储能的有功功率损耗；Δt为调控时间尺度；ΩESS为储能接入的节点集合；
Figure BDA00035760610700000710
和
Figure BDA00035760610700000711
分别为节点i处储能的最小和最大核电状态；
Figure BDA00035760610700000712
和
Figure BDA00035760610700000713
分别表示储能在初始时刻和最后时刻的核电荷量；
Figure BDA00035760610700000714
和
Figure BDA00035760610700000715
分别为t时刻节点i处储能输出的有功功率和无功功率；
Figure BDA00035760610700000716
和
Figure BDA00035760610700000717
分别为节点i处储能的额定有功功率最小值和最大值；
Figure BDA00035760610700000718
和
Figure BDA00035760610700000719
分别为节点i处储能的额定无功功率最小值和最大值；
Figure BDA00035760610700000720
为节点i处储能的容量；
Figure BDA00035760610700000721
为节点i处储能的损耗系数。
(3)需求侧
需求侧设备分为功率需求可响应电价变化的可调度负荷及需求必须实时满足的固定负荷。
a)可调度负荷
Figure BDA00035760610700000722
式中，
Figure BDA00035760610700000723
为t时刻节点i处可调度负荷的有功功率需求；
Figure BDA00035760610700000724
和
Figure BDA00035760610700000725
分别为节点i处可调度负荷消耗的有功功率最小值和最大值；
Figure BDA00035760610700000726
和
Figure BDA00035760610700000727
分别为t时刻和t-1时刻节点i处可调度负荷的荷电状态；
Figure BDA00035760610700000728
和
Figure BDA00035760610700000729
分别为节点i处可调度负荷的最小和最大荷电状态；
Figure BDA00035760610700000730
为节点i处可调度负荷接入有源配电网的起始时刻；
Figure BDA00035760610700000731
为节点i处可调度负荷经充电后满足核电荷量需求的最晚时刻；
Figure BDA00035760610700000732
为节点i处可调度负荷的核电荷量需求；Δt为调控时间尺度；
Figure BDA00035760610700000733
为t时刻节点i处可调度负荷消耗的无功功率；
Figure BDA00035760610700000734
为节点i处可调度负荷的功率因素；
b)固定负荷
Figure BDA00035760610700000735
式中，
Figure BDA00035760610700000736
和
Figure BDA00035760610700000737
分别为t时刻节点i处固定负荷消耗的有功功率和无功功率；
Figure BDA00035760610700000738
和
Figure BDA0003576061070000081
分别为t时刻节点i处固定负荷消耗的有功功率和无功功率参考值。
3、所述的基于灵敏度因子的节点灵活性约束，包括：
(1)节点电压灵活性约束
Figure BDA0003576061070000082
式中，
Figure BDA0003576061070000083
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 BDA0003576061070000084
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 BDA0003576061070000085
为t时刻节点i处的节点有功损耗；
Figure BDA0003576061070000086
为t时刻节点i处的节点有功损耗；Vmin和Vmax是节点电压安全运行的下限与上限；
Figure BDA0003576061070000087
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA0003576061070000088
是t时刻节点i的净无功功率；
(2)设备灵活性裕度约束
a)储能灵活性裕度约束
以储能向节点注入功率为正方向，储能灵活性裕度范围表示为
Figure BDA0003576061070000089
Figure BDA00035760610700000810
Figure BDA00035760610700000811
Figure BDA00035760610700000812
式中，
Figure BDA00035760610700000813
为t时刻节点i处储能的有功功率的上升备用；
Figure BDA00035760610700000814
为节点i处储能的额定有功功率最大值；
Figure BDA00035760610700000815
为t时刻节点i处储能可向配电网注入的有功功率最大值；
Figure BDA00035760610700000816
为t时刻节点i处储能向配电网注入的有功功率；
Figure BDA00035760610700000817
为t时刻节点i处储能的有功功率的下降备用；
Figure BDA00035760610700000818
为t时刻节点i处储能可从配电网吸收的有功功率最大值；
Figure BDA00035760610700000819
为节点i处储能的损耗系数；
Figure BDA00035760610700000820
为t-1时刻节点i处储能的荷电状态；
Figure BDA00035760610700000821
为节点i处储能的最大核电状态；
Figure BDA00035760610700000822
为节点i处储能的最小核电状态；Δt为调控时间尺度；
其中，由于储能的
Figure BDA00035760610700000823
而
Figure BDA00035760610700000824
式(15)-(16)可转化为
Figure BDA00035760610700000825
b)可调度负荷灵活性裕度
Figure BDA00035760610700000826
Figure BDA00035760610700000827
式中，
Figure BDA00035760610700000828
为t时刻节点i处可调度负荷的有功功率的下降备用；
Figure BDA00035760610700000829
为节点i处可调度负荷的有功功率最大值；
Figure BDA00035760610700000830
为t时刻节点i处可调度负荷由荷电状态确定的有功功率需求最大值；
Figure BDA00035760610700000831
为t时刻节点i处可调度负荷的有功功率需求；
Figure BDA00035760610700000832
为t时刻节点i处可调度负荷的有功功率的上升备用；
Figure BDA00035760610700000833
为节点i处可调度负荷的有功功率最小值；
Figure BDA00035760610700000834
为t时刻节点i处可调度负荷由荷电状态确定的有功功率需求最小值；
Figure BDA0003576061070000091
为节点i处可调度负荷的最大荷电状态；
Figure BDA0003576061070000092
为t-1时刻节点i处可调度负荷的荷电状态；
Figure BDA0003576061070000093
为节点i处可调度负荷的最小荷电状态；
Figure BDA0003576061070000094
为节点i处可调度负荷接入有源配电网的起始时刻。
4、所述的基于灵敏度因子的支路灵活性约束，通过多边形内近似法，表示为与节点净功率相关的线性函数：
Figure BDA0003576061070000095
式中，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 BDA0003576061070000096
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 BDA0003576061070000097
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；Sl为支路l的容量上限；Nn为配电网内节点个数；Lk为配电网内第k条支路l的编号；Ωb为配电网支路集合；
Figure BDA0003576061070000098
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA0003576061070000099
是t时刻节点i的净无功功率；
Figure BDA00035760610700000910
和
Figure BDA00035760610700000911
分别为t时刻节点i处的节点有功损耗与节点无功损耗；Sl为支路l的额定容量。
5、所述的基于灵敏度因子的系统灵活性约束，包括：
(1)系统灵活性聚合约束
利用灵敏度因子，将系统灵活性聚合约束表示为与节点净功率相关的线性函数：
Figure BDA00035760610700000912
式中，
Figure BDA00035760610700000913
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 BDA00035760610700000914
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 BDA00035760610700000915
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 BDA00035760610700000916
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 BDA00035760610700000917
和
Figure BDA00035760610700000918
为t时刻的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为配电系统节点集合；
Figure BDA00035760610700000919
和
Figure BDA00035760610700000920
分别为t时刻的配电网网络有功损耗与无功损耗；
Figure BDA00035760610700000921
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA00035760610700000922
是t时刻节点i的净无功功率；
(2)网络总灵活性裕度需求约束
Figure BDA00035760610700000923
式中，
Figure BDA00035760610700000924
和
Figure BDA00035760610700000925
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为配电系统中可提供有功功率备用的灵活性资源集合，包括储能所接入的节点集合ΩESS与可调度负荷集合ΩDL；α为系数常量，0≤α≤100％；
Figure BDA0003576061070000101
和
Figure BDA0003576061070000102
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 BDA0003576061070000103
为t时刻节点i处灵活性资源注入配电网的有功功率；
Figure BDA0003576061070000104
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。
3)根据步骤2)得到的基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型，建立用于求解节点边际电价的拉格朗日对偶函数，计算各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率对应的运行灵活性价格，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、所述的用于求解节点边际电价的拉格朗日对偶函数表示为：
Figure BDA0003576061070000105
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 BDA0003576061070000106
和
Figure BDA0003576061070000107
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 BDA0003576061070000108
和
Figure BDA0003576061070000109
为t时刻系统聚合灵活性约束的对偶变量；
Figure BDA00035760610700001010
和
Figure BDA00035760610700001011
为t时刻设备灵活性裕度约束的松弛变量；
Figure BDA00035760610700001012
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 BDA00035760610700001013
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 BDA00035760610700001014
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 BDA00035760610700001015
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 BDA00035760610700001016
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 BDA00035760610700001017
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 BDA00035760610700001018
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 BDA00035760610700001019
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 BDA00035760610700001020
和
Figure BDA00035760610700001021
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 BDA00035760610700001022
和
Figure BDA00035760610700001023
分别为t时刻的有源配电网网络有功损耗与无功损耗；
Figure BDA00035760610700001024
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA0003576061070000111
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 BDA0003576061070000112
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、所述的计算各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率对应的运行灵活性价格，公式如下：
Figure BDA0003576061070000113
Figure BDA0003576061070000114
Figure BDA0003576061070000115
Figure BDA0003576061070000116
Figure BDA0003576061070000117
Figure BDA0003576061070000118
Figure BDA0003576061070000119
Figure BDA00035760610700001110
式中，
Figure BDA00035760610700001111
和
Figure BDA00035760610700001112
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 BDA00035760610700001113
和
Figure BDA00035760610700001114
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 BDA00035760610700001115
和
Figure BDA00035760610700001116
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 BDA00035760610700001117
和
Figure BDA00035760610700001118
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 BDA00035760610700001119
和
Figure BDA00035760610700001120
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 BDA00035760610700001121
和
Figure BDA00035760610700001122
为t时刻系统聚合灵活性约束的对偶乘子；
Figure BDA00035760610700001123
和
Figure BDA00035760610700001124
为t时刻系统灵活性裕度约束的松弛变量；
Figure BDA00035760610700001125
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 BDA00035760610700001126
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 BDA00035760610700001127
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 BDA00035760610700001128
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 BDA00035760610700001129
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 BDA00035760610700001130
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 BDA00035760610700001131
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 BDA00035760610700001132
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 BDA00035760610700001133
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure BDA00035760610700001134
是t时刻节点i的净无功功率；其中，公式(25)和(26)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(27)和(28)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(29)和(30)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(31)和(32)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。
4)将步骤3)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对应的运行灵活性价格下发至电力用户，电力用户根据灵活性价格进行灵活性资源调度，输出运行结果，包括：有源配电网运行灵活性成本、节点电压最值时序分布、线路负载情况、有源配电网损耗情况。
为了验证本发明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：配电网运营商无协调策略，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：配电网运营商采用所提的灵活性提升方法，以灵活性成本最优为目标制定运行灵活性价格，通过价格引导优化调度系统内多种资源。
以1小时为控制周期，各时刻的节点净有功功率和节点净无功功率的灵活性价格如图5和图6所示。两种方案的系统灵活性运行水平对比见表7。图7为两种方案的系统电压最值时序分布图。图8和图9分别为两种方案下节点17和节点33的电压分布对比图。图10为两种方案下各时刻线路最大负载情况对比图。图11为两种方案下线路7的负载情况对比图，图12为两种方案在12:00时的线路负载情况对比图。图13为两种方案下的系统损耗情况对比。
表7系统运行灵活性水平对比
Figure BDA0003576061070000121
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。
从系统运行性能上，由表7，方案二通过调度灵活性设备的有功与无功功率，降低了24.97％的系统运行损耗，提高了系统可用灵活性功率。由于方案一中各设备不参与灵活性提升调度，导致系统灵活性时空差异较大。利用所提方法的方案二通过引导各节点灵活性设备出力，调节系统灵活性时空分配，在保证线路空间传输不发生阻塞的情况下，将节点电压改善至较理想运行区间。
图7为系统电压最值时序分布图，方案一的系统最大电压在0:00-5:00，11:00-13:00，23：00-24:00严重偏高，主要是馈线末端节点17接入的WT出力高于系统负荷功率需求，导致节点电压偏高。系统最小电压在7:00-9:00，15:00-17:00有明显偏低，这是由于上述时刻DG出力无法满足所接入馈线的负荷功率需求。而方案二通过价格引导源网荷储侧设备可调灵活性功率，对节点电压灵活性不足的节点提供就地无功灵活性支撑，有效改善灵活性不匹配问题。
由方案一和二对比看出，利用本方法提出的一种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，通过提供无功就地支撑及灵活性空间传输优化调度，有效改善了系统灵活性时空分配不均导致的电压越限与线路阻塞等运行问题。

Claims (8)

1.一种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，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，建立基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型，包括：设定以向上级电网购电费用、灵活性资源调度费用、节点电压偏差惩罚费用和购买灵活性资源裕度费用之和最小为目标函数，分别考虑灵活性资源运行约束、基于灵敏度因子的节点灵活性约束、基于灵敏度因子的支路灵活性约束、基于灵敏度因子的系统灵活性约束；
3)根据步骤2)得到的基于运行灵活性价格引导的配电网运行灵活性提升模型，建立用于求解节点边际电价的拉格朗日对偶函数，计算各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率对应的运行灵活性价格，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。
4)将步骤3)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对应的运行灵活性价格下发至电力用户，电力用户根据灵活性价格进行灵活性资源调度，输出运行结果，包括：有源配电网运行灵活性成本、节点电压最值时序分布、线路负载情况、有源配电网损耗情况。
2.根据权利要求1所述的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，其特征在于，步骤2)所述的以向上级电网购电费用、灵活性资源调度费用、节点电压偏差惩罚费用和购买灵活性资源裕度费用之和最小为目标函数表示为：
Figure FDA0003576061060000011
式中，C表示灵活性运行总成本；T为总运行周期；
Figure FDA0003576061060000012
为t时刻灵活性资源调度费用；
Figure FDA0003576061060000013
为t时刻节点电压偏差惩罚费用；
Figure FDA0003576061060000014
为t时刻向上级电网购电费用；
Figure FDA0003576061060000015
为t时刻购买灵活性资源裕度费用；
其中，
(1)向上级电网购电费用，表示为
Figure FDA0003576061060000016
式中，
Figure FDA0003576061060000017
和
Figure FDA0003576061060000018
为t时刻的配电网与外部电网交互的有功聚合功率和无功聚合功率；
Figure FDA0003576061060000019
为t时刻配电网向上级电网购买有功功率的单价；
Figure FDA00035760610600000110
为t时刻配电网向上级电网购买无功功率的单价；
(2)灵活性资源调度费用，表示为
Figure FDA0003576061060000021
Figure FDA0003576061060000022
式中，
Figure FDA0003576061060000023
为t时刻节点i的灵活性资源注入配电网的有功功率；
Figure FDA0003576061060000024
为t时刻节点i的灵活性资源注入配电网的无功功率；
Figure FDA0003576061060000025
为t时刻节点i的灵活性资源有功功率的调度单价；
Figure FDA0003576061060000026
为t时刻节点i的灵活性资源无功功率的调度单价；
Figure FDA0003576061060000027
为可进行有功功率调度的灵活性资源所接入的节点集合，由可调度负荷所接入的节点集合ΩDL、智能软开关所接入的节点集合ΩSOP、储能所接入的节点集合ΩESS组成；
Figure FDA0003576061060000028
为可进行无功功率调度的灵活性资源所接入的节点集合，由分布式电源所接入的节点集合ΩDG、可调度负荷所接入的节点集合ΩDL、智能软开关所接入的节点集合ΩSOP、储能所接入的节点集合ΩESS组成；
(3)节点电压偏差惩罚费用，表示为
Figure FDA0003576061060000029
Figure FDA00035760610600000210
式中，Ωn为配电网节点集合；σV为电压偏差的惩罚单价；
Figure FDA00035760610600000211
为t时刻节点i的固定负荷的有功功率消耗；g(·)为节点电压偏差对应惩罚系数计算公式；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 FDA00035760610600000212
是节点电压理想运行下限与上限；
(4)购买灵活性资源裕度费用，表示为
Figure FDA00035760610600000213
式中，Ωres为配电系统中可提供有功功率备用的灵活性资源集合；
Figure FDA00035760610600000214
和
Figure FDA00035760610600000215
为t时刻节点i处灵活性资源提供的有功功率上升裕度和下降裕度；
Figure FDA00035760610600000216
为t时刻节点i的灵活性资源有功功率的备用单价。
3.根据权利要求1所述的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，其特征在于，步骤2)所述的灵活性资源运行约束，包括：
(1)源侧
接入有源配电网的光伏、风机等可控分布式电源运行约束，表示为
Figure FDA00035760610600000217
式中，
Figure FDA00035760610600000218
为t时刻节点i处分布式电源的有功功率；
Figure FDA00035760610600000219
为t时刻节点i处分布式电源的有功功率参考值；
Figure FDA0003576061060000031
为t时刻节点i处分布式电源的无功功率；
Figure FDA0003576061060000032
为节点i处分布式电源的容量；
Figure FDA0003576061060000033
为表示t时刻节点i处分布式电源的无功功率绝对值的辅助变量；
(2)网络侧
网络侧设备可实现配电网潮流的灵活调控，按照调控类型可分为以智能软开关为代表的潮流空间调度设备，及以储能系统为代表的潮流时间调度设备。
a)智能软开关运行约束
Figure FDA0003576061060000034
式中，
Figure FDA0003576061060000035
和
Figure FDA0003576061060000036
分别为t时刻智能软开关接入节点i和节点j的端口输出的有功功率；
Figure FDA0003576061060000037
和
Figure FDA0003576061060000038
分别为t时刻智能软开关接入节点i和节点j的端口的有功功率损耗；ΩSOP为智能软开关所接入的节点集合；
Figure FDA0003576061060000039
为t时刻智能软开关接入节点i的端口输出的无功功率；
Figure FDA00035760610600000310
为智能软开关接入节点i的端口的功率损耗系数；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 FDA00035760610600000311
和
Figure FDA00035760610600000312
分别为智能软开关接入节点i的端口输出的有功功率最小值和最大值；
Figure FDA00035760610600000313
Figure FDA00035760610600000314
Figure FDA00035760610600000315
别为智能软开关接入节点i的端口输出的无功功率最小值和最大值；
b)储能运行约束
Figure FDA00035760610600000316
式中，
Figure FDA00035760610600000317
和
Figure FDA00035760610600000318
分别为t时刻和t-1时刻节点i处储能的荷电状态；
Figure FDA00035760610600000319
为t时刻节点i处储能向配电网注入的有功功率；
Figure FDA00035760610600000320
为t时刻节点i的储能的有功功率损耗；Δt为调控时间尺度；ΩESS为储能接入的节点集合；
Figure FDA00035760610600000321
和
Figure FDA00035760610600000322
分别为节点i处储能的最小和最大核电状态；
Figure FDA00035760610600000323
和
Figure FDA00035760610600000324
分别表示储能在初始时刻和最后时刻的核电荷量；
Figure FDA00035760610600000325
和
Figure FDA00035760610600000326
分别为t时刻节点i处储能输出的有功功率和无功功率；
Figure FDA00035760610600000327
和
Figure FDA00035760610600000328
分别为节点i处储能的额定有功功率最小值和最大值；
Figure FDA00035760610600000329
和
Figure FDA00035760610600000330
分别为节点i处储能的额定无功功率最小值和最大值；
Figure FDA00035760610600000331
为节点i处储能的容量；
Figure FDA00035760610600000332
为节点i处储能的损耗系数。
(3)需求侧
需求侧设备分为功率需求可响应电价变化的可调度负荷及需求必须实时满足的固定负荷。
a)可调度负荷
Figure FDA0003576061060000041
式中，
Figure FDA0003576061060000042
为t时刻节点i处可调度负荷的有功功率需求；
Figure FDA0003576061060000043
和
Figure FDA0003576061060000044
分别为节点i处可调度负荷消耗的有功功率最小值和最大值；
Figure FDA0003576061060000045
和
Figure FDA0003576061060000046
分别为t时刻和t-1时刻节点i处可调度负荷的荷电状态；
Figure FDA0003576061060000047
和
Figure FDA0003576061060000048
分别为节点i处可调度负荷的最小和最大荷电状态；
Figure FDA0003576061060000049
为节点i处可调度负荷接入有源配电网的起始时刻；
Figure FDA00035760610600000410
为节点i处可调度负荷经充电后满足核电荷量需求的最晚时刻；
Figure FDA00035760610600000411
为节点i处可调度负荷的核电荷量需求；Δt为调控时间尺度；
Figure FDA00035760610600000412
为t时刻节点i处可调度负荷消耗的无功功率；
Figure FDA00035760610600000413
为节点i处可调度负荷的功率因素；
b)固定负荷
Figure FDA00035760610600000414
式中，
Figure FDA00035760610600000415
和
Figure FDA00035760610600000416
分别为t时刻节点i处固定负荷消耗的有功功率和无功功率；
Figure FDA00035760610600000417
和
Figure FDA00035760610600000418
分别为t时刻节点i处固定负荷消耗的有功功率和无功功率参考值。
4.根据权利要求1所述的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，其特征在于，步骤2)所述的基于灵敏度因子的节点灵活性约束，包括：
(1)节点电压灵活性约束
Figure FDA00035760610600000419
式中，
Figure FDA00035760610600000420
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 FDA00035760610600000421
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 FDA00035760610600000422
为t时刻节点i处的节点有功损耗；
Figure FDA00035760610600000423
为t时刻节点i处的节点有功损耗；Vmin和Vmax是节点电压安全运行的下限与上限；
Figure FDA00035760610600000424
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA00035760610600000425
是t时刻节点i的净无功功率；
(2)设备灵活性裕度约束
a)储能灵活性裕度约束
以储能向节点注入功率为正方向，储能灵活性裕度范围表示为
Figure FDA00035760610600000426
Figure FDA00035760610600000427
Figure FDA00035760610600000428
Figure FDA00035760610600000429
式中，
Figure FDA00035760610600000430
为t时刻节点i处储能的有功功率的上升备用；
Figure FDA00035760610600000431
为节点i处储能的额定有功功率最大值；
Figure FDA0003576061060000051
为t时刻节点i处储能可向配电网注入的有功功率最大值；
Figure FDA0003576061060000052
为t时刻节点i处储能向配电网注入的有功功率；
Figure FDA0003576061060000053
为t时刻节点i处储能的有功功率的下降备用；
Figure FDA0003576061060000054
为t时刻节点i处储能可从配电网吸收的有功功率最大值；
Figure FDA0003576061060000055
为节点i处储能的损耗系数；
Figure FDA0003576061060000056
为t-1时刻节点i处储能的荷电状态；
Figure FDA0003576061060000057
为节点i处储能的最大核电状态；
Figure FDA0003576061060000058
为节点i处储能的最小核电状态；Δt为调控时间尺度；
其中，由于储能的
Figure FDA0003576061060000059
而
Figure FDA00035760610600000510
式(15)-(16)可转化为
Figure FDA00035760610600000511
b)可调度负荷灵活性裕度
Figure FDA00035760610600000512
Figure FDA00035760610600000513
式中，
Figure FDA00035760610600000514
为t时刻节点i处可调度负荷的有功功率的下降备用；
Figure FDA00035760610600000515
为节点i处可调度负荷的有功功率最大值；
Figure FDA00035760610600000516
为t时刻节点i处可调度负荷由荷电状态确定的有功功率需求最大值；
Figure FDA00035760610600000517
为t时刻节点i处可调度负荷的有功功率需求；
Figure FDA00035760610600000518
为t时刻节点i处可调度负荷的有功功率的上升备用；
Figure FDA00035760610600000519
为节点i处可调度负荷的有功功率最小值；
Figure FDA00035760610600000520
为t时刻节点i处可调度负荷由荷电状态确定的有功功率需求最小值；
Figure FDA00035760610600000521
为节点i处可调度负荷的最大荷电状态；
Figure FDA00035760610600000522
为t-1时刻节点i处可调度负荷的荷电状态；
Figure FDA00035760610600000523
为节点i处可调度负荷的最小荷电状态；
Figure FDA00035760610600000524
为节点i处可调度负荷接入有源配电网的起始时刻。
5.根据权利要求1所述的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，其特征在于，步骤2)所述的基于灵敏度因子的支路灵活性约束，通过多边形内近似法，表示为与节点净功率相关的线性函数：
Figure FDA00035760610600000525
式中，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 FDA00035760610600000526
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 FDA00035760610600000527
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；Sl为支路l的容量上限；Nn为配电网内节点个数；Lk为配电网内第k条支路l的编号；Ωb为配电网支路集合；
Figure FDA00035760610600000528
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA00035760610600000529
是t时刻节点i的净无功功率；
Figure FDA00035760610600000530
和
Figure FDA00035760610600000531
分别为t时刻节点i处的节点有功损耗与节点无功损耗；Sl为支路l的额定容量。
6.根据权利要求1所述的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，其特征在于，步骤2)所述的基于灵敏度因子的系统灵活性约束，包括：
(1)系统灵活性聚合约束
利用灵敏度因子，将系统灵活性聚合约束表示为与节点净功率相关的线性函数：
Figure FDA0003576061060000061
式中，
Figure FDA0003576061060000062
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 FDA0003576061060000063
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 FDA0003576061060000064
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 FDA0003576061060000065
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 FDA0003576061060000066
和
Figure FDA0003576061060000067
为t时刻的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为配电系统节点集合；
Figure FDA0003576061060000068
和
Figure FDA0003576061060000069
分别为t时刻的配电网网络有功损耗与无功损耗；
Figure FDA00035760610600000610
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA00035760610600000611
是t时刻节点i的净无功功率；
(2)网络总灵活性裕度需求约束
Figure FDA00035760610600000612
式中，
Figure FDA00035760610600000613
和
Figure FDA00035760610600000614
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为配电系统中可提供有功功率备用的灵活性资源集合，包括储能所接入的节点集合ΩESS与可调度负荷集合ΩDL；α为系数常量，0≤α≤100％；
Figure FDA00035760610600000615
和
Figure FDA00035760610600000616
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 FDA00035760610600000617
为t时刻节点i处灵活性资源注入配电网的有功功率；
Figure FDA00035760610600000618
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。
7.根据权利要求1所述的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，其特征在于，步骤3)所述的用于求解节点边际电价的拉格朗日对偶函数表示为：
Figure FDA00035760610600000619
Figure FDA0003576061060000071
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 FDA0003576061060000072
和
Figure FDA0003576061060000073
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 FDA0003576061060000074
和
Figure FDA0003576061060000075
为t时刻系统聚合灵活性约束的对偶变量；
Figure FDA0003576061060000076
和
Figure FDA0003576061060000077
为t时刻设备灵活性裕度约束的松弛变量；
Figure FDA0003576061060000078
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 FDA0003576061060000079
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 FDA00035760610600000710
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 FDA00035760610600000711
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 FDA00035760610600000712
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 FDA00035760610600000713
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 FDA00035760610600000714
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 FDA00035760610600000715
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 FDA00035760610600000716
和
Figure FDA00035760610600000717
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 FDA00035760610600000718
和
Figure FDA00035760610600000719
分别为t时刻的有源配电网网络有功损耗与无功损耗；
Figure FDA00035760610600000720
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA00035760610600000721
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 FDA00035760610600000722
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所述的基于运行灵活性价格引导的配电系统运行灵活性提升方法，其特征在于，步骤3)所述的计算各时段下不同节点的节点净有功功率与节点净无功功率对应的运行灵活性价格，公式如下：
Figure FDA00035760610600000723
Figure FDA00035760610600000724
Figure FDA0003576061060000081
Figure FDA0003576061060000082
Figure FDA0003576061060000083
Figure FDA0003576061060000084
Figure FDA0003576061060000085
Figure FDA0003576061060000086
式中，
Figure FDA0003576061060000087
和
Figure FDA0003576061060000088
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 FDA0003576061060000089
和
Figure FDA00035760610600000810
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 FDA00035760610600000811
和
Figure FDA00035760610600000812
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 FDA00035760610600000813
和
Figure FDA00035760610600000814
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 FDA00035760610600000815
和
Figure FDA00035760610600000816
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 FDA00035760610600000817
和
Figure FDA00035760610600000818
为t时刻系统聚合灵活性约束的对偶乘子；
Figure FDA00035760610600000819
和
Figure FDA00035760610600000820
为t时刻系统灵活性裕度约束的松弛变量；
Figure FDA00035760610600000821
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 FDA00035760610600000822
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 FDA00035760610600000823
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 FDA00035760610600000824
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 FDA00035760610600000825
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 FDA00035760610600000826
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 FDA00035760610600000827
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 FDA00035760610600000828
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 FDA00035760610600000829
是t时刻节点i的净有功功率；
Figure FDA00035760610600000830
是t时刻节点i的净无功功率；其中，公式(25)和(26)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(27)和(28)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(29)和(30)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(31)和(32)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。
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CN117728448B (zh) * 2024-02-08 2024-04-23 北京智芯微电子科技有限公司 有源配电网的动态调控方法、装置、设备及介质

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