[发明专利]一种促进分布式电源消纳的柔性多状态开关调控方法

说明书

本发明提供一种促进分布式电源消纳的柔性多状态开关调控方法。首先，建立包括分布式电源出力情况和电压偏差情况的目标函数；然后，基于柔性多状态开关及配电网运行约束条件，利用粒子群优化算法求解目标函数，得到柔性多状态开关各端口的有功功率指令最优值和无功功率指令最优值；分别根据有功功率指令最优值和无功功率指令最优值对柔性多状态开关端口输出的有功功率和无功功率进行调控。本发明建立了考虑分布式电源出力情况、电压偏移情况指标的目标函数，并通过粒子群优化算法得到柔性多状态开关各端口的有功功率和无功功率的指令最优值，利用所得的指令最优值对柔性多状态开关进行调控，实现配电网系统运行约束条件下的分布式电源最大化消纳。

技术领域

本发明涉及电力电子设备控制领域，特别涉及一种促进分布式电源消纳的柔性多状态开关调控方法。

背景技术

随着全球能源危机的凸显，分布式电源作为利用新能源的重要形式被日益重视。分布式可再生能源发电接入配电网，可实现能量的就地消纳，减少输电损耗。而传统配电网由于结构不合理，调控手段有限等问题，对分布式电源接入带来的潮流分布不均，系统电压变化超过限值等问题不能较好的进行抑制，从而限制了配网消纳分布式电源的能力。无法满足当前分布式电源大量接入配电网的需求。

近年来，随着电力电子技术的发展，柔性开关技术受到国内外学者们的广泛关注，如何将其灵活运用于配电网中是近年来的研究热点之一。柔性多状态开关是一种应用于配电网的柔性一次设备，由全控型电力电子器件组成，用于代替配电网中的传统联络开关，柔性多状态开关不仅具备通、断两种状态，更具备功率连续可调、控制方式灵活多样等优点。柔性多状态开关利用电力电子技术，形成背靠背系统，连接配电系统中的多个节点，可以改变配电网的结构。柔性多状态开关的基本结构为电压型换流器，工作状态包括整流和逆变两种。柔性多状态开关的接入，能增强配电网运行的灵活性，改善配电网的拓扑结构，优化潮流等，将其应用到配电网中是未来主动配电网的发展趋势。如何提高配电网对分布式电源的消纳能力，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种促进分布式电源消纳的柔性多状态开关调控方法，以提高配电网对分布式电源消纳能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种促进分布式电源消纳的柔性多状态开关调控方法，所述调控方法包括如下步骤：

建立含分布式电源及柔性多状态开关的配电网运行模型；

根据所述配电网运行模型确定柔性多状态开关及配电网运行约束条件；

建立包括分布式电源出力情况和电压偏差情况的目标函数；

基于所述约束条件，利用粒子群优化算法求解所述目标函数，得到柔性多状态开关各端口的有功功率指令最优值和无功功率指令最优值；

分别根据所述有功功率指令最优值和所述无功功率指令最优值对柔性多状态开关端口输出的有功功率和无功功率进行调控。

可选的，所述根据所述配电网运行模型确定柔性多状态开关及配电网运行约束条件，具体包括：

根据所述配电网运行模型确定分布式电源的出力约束：0≤P_DG.i≤P_DG.imax；

式中，P_DG.i为第i个分布式电源实际输出的有功功率，P_DG.imax为第i个分布式电源所能输出的最大功率；

根据所述配电网运行模型确定配电网系统运行电压水平约束：

式中，U_t,n为配电网系统的第t个网络中第n个节点的电压标幺值，和分别为第n个节点的最小电压标幺值和最大电压标幺值；

根据所述配电网运行模型确定支路容量约束：