[发明专利]一种考虑运行随机性的配电网传输能力计算方法

说明书

本发明提出一种考虑运行随机性的配电网传输能力计算方法，属于电力系统规划与评估领域。该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的配电网最大传输能力计算模型；然后，对模型的约束条件进行转化，收集配电网中所有节点在每个时段的有功负荷的预测误差值集合和分布式电源功率预测误差值集合，并根据统计信息分别构建对应的不确定量的概率分布集合，构建包含旋转备用约束的机会约束，并利用凸松弛将其转化为确定性线性约束；最后，应用凸规划算法对模型求解，得到配电网最大传输能力。本发明构建了包含传输功率和转供能力的机会约束并得到可解性结果，在实际生产中可应用于大规模复杂电网传输能力的快速高效评估。

技术领域

本发明属于电力系统规划与评估技术领域，特别涉及一种考虑运行随机性的配电网传输能力计算方法。

背景技术

为了应对以光伏、风电为主的分布式电源在配电网中大规模接入所带来的技术问题，应对中低压配电网变电站中的任意变压器发生的故障，合理承担配电负荷及优化配电网连接方案，并评估配电网的运行可靠性，需要对配电网进行最大传输能力评估。

配电网传输能力评估需要基于对分布式电源未来功率进行预测，包括全天分布式电源的有功和无功功率。由于分布式电源功率受天气和环境因素的影响而具有显著的波动性和间歇性，现有的预测技术无法对分布式电源未来功率进行精准预测；同样的，现有预测技术也无法对配电网中的节点负荷进行准确预测。因此，分布式电源功率和负荷预测的不准确，为配电网中的最大传输能力评估问题引入了很强的不确定性。

然而，现有的确定性的最大传输能力评估方法，所建立的模型并未考虑上述不确定性的存在，在配电网传输能力评估过程中仅采用不考虑误差的分布式电源功率和负荷的预测值。另一方面，传统基于机会约束的配电网最大传输能力评估方法在实际应用中面临两大问题：(1)需要精确的随机变量概率密度函数，而该函数在现实中大多数难以获得；(2)该方法所建立的随机优化模型基本上基于抽样场景法，计算量过大。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种考虑运行随机性的配电网传输能力计算方法。本发明构建了包含传输功率和转供能力的机会约束并得到可解性结果，在实际生产中可应用于大规模复杂电网传输能力的快速高效评估。

本发明提出的一种考虑运行随机性的配电网传输能力计算方法，包括以下步骤：

1)建立配电网最大传输能力计算模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：

1-1)建立模型的目标函数，表达式如式(1)所示：

其中，TSC为配电网最大传输能力；R_i,t∈[0,1]为i节点主站变压器在t时段的载荷率；T_i为i节点主变容量；Ψ_n为配电网中所有节点的集合，Γ为调度周期总的时段数；

1-2)确定模型的约束条件；具体如下：

1-2-1)配电网的节点功率平衡约束，如式(2)所示：

其中，s_ij,t为t时段通过支路ij转移的功率，Π为同一个变电站和不同变电站的有直接传输通道的馈线集合；

1-2-2)配电网的变电站变压器的容量约束，如式(3)所示：

s_ij,t+R_j,tT_j≤k_jT_j (3)

其中，k_j为转供过载率；

1-2-3)配电网的通道线路的容量约束，如式(4)所示：