[发明专利]考虑储能系统充放电次数的主动配电网日前优化调度方法

权利要求书

1.一种考虑储能系统充放电次数的主动配电网日前优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)首先将全天分为等长的时段，对于时段建立主动配电网的支路潮流模型，包括对每个节点和支路的方程：

(2)建模主动配电网中可控分布式电源，可调电容器组、静止无功发生器(SVG)、储能系统以及其各自在模型中的约束，并建立计及一个调度周期储能系统内充放电状态改变次数的约束；

(3)选择计及全天网损和弃风弃光量的目标函数；

(4)将支路潮流模型对于支路的非线性等式松弛为二阶锥约束，即得到松弛后的二阶锥规划模型，利用最优化求解器求解主动配电网日前优化调度模型；

(5)检验二阶锥松弛是否严格成立，成立则结束算法，否则以本次优化结果建立割集，代入下次优化模型重复求解，直至松弛严格成立；

其中步骤(2)建模主动配电网中的储能系统，建立计及一个调度周期内充放电状态改变次数的约束，并确定主动配电网其他可控设备的约束；

1)储能系统ESS日内运行约束

设ESS本周期和下一周期初始剩余能量相同；在无初始能量约束的情况下多次测试得到该系统ADN的ESS平均初始能量E_ave，将其直接设定为每一调度周期初始能量，则关于ESS的剩余能量模型为

式中：E_i,max为ESS最大剩余电量；C₁％、C₂％为ESS实际使用范围，η_charge、η_discharge为充放电效率，Δt为时段的时长，T为一天共分成的时段数量，分别为第t个时段接入节点i的ESS充放电功率，分别为第T个时段接入节点i的ESS充放电功率，为第t个时段接入节点i的ESS剩余能量，为第1个时段接入节点i的ESS剩余能量；

关于ESS功率模型如下：

式中：为引入的0-1变量，同一时段只有一个为1，即处于充电或放电两种状态其中之一；分别为ESS最大充放电功率；

构建对ESS充放电变化次数的约束：

式中：为上一个调度周期的最后状态；N_limit为限制的最大允许充放电状态改变次数之和；

发生在两调度周期之间的充放电改变次数难以约束；将引入的逻辑为：如果不为零则说明状态发生了变化，计入本周期的充放电改变次数，而本周期最后一个时段与下周期第一个时段间可能发生的状态改变次数则计入下周期调度；

2)无功补偿设备的约束

对于节点i的可调电容器和SVG，约束为

式中：Q_CP,B为每组电容器的功率；为t时段投入的组数；N_CP,max为最大投入组数；N_CP,limit为日最大允许投切次数；为SVG上下限；表示取整；

3)对于可控PV系统的功率约束

认为PV系统可以通过控制策略实现必要的弃光，因此对于PV系统的有功功率有

式中：为系统有功，为PV系统预测功率；

逆变器的容量约束为

式中：A为一个大于1的修正系数，考虑的随机性，避免概率越限；为PV系统的无功功率；S_max为逆变器最大容量。

2.如权利要求1所述的考虑储能系统充放电次数的主动配电网日前优化调度方法，其特征在于，(1)将全天分为等长的时段，共T个；对于时段t，根据目前配电网闭环设计、开环运行的特点，采用辐射状结构运行ADN系统的支路潮流模型。

3.如权利要求2所述的考虑储能系统充放电次数的主动配电网日前优化调度方法，其特征在于，对于节点j，其方程为：

式中：为第t个时段流过支路ij首端的有功、无功功率以及电流幅值平方，为流过支路jk的有功、无功功率；R_ij、X_ij为支路ij的电阻、电抗；a(j)为以j为尾节点的首节点集合，b(j)为以j为首节点的尾节点集合；为节点j注入有功、无功功率，表达式为：

式中：分别为第t个时段接入节点j的PV系统有功、无功功率，ESS充放电功率，补偿电容功率，静止无功发生器(SVG)功率；为负荷的有功、无功功率。