[发明专利]一种计及PET损耗的交直流混合系统优化调度方法

说明书

本发明公开了一种计及PET损耗的交直流混合系统优化调度方法，建立计及PET损耗的交直流混合系统模型，包括计及损耗的PET优化模型、微型燃气轮机模型、储能电池模型、风机模型、光伏模型；以系统运行成本最小为目标，设置系统平衡约束，对计及PET损耗的交直流混合系统进行优化调度。本发明的方法可为计及PET损耗的交直流混合系统的优化调度提供参考，分析了PET和储能设备模型在运行过程中功率损耗的影响，对研究PET电能转换效率对于交直流混合系统优化调度的影响具有重要意义。

技术领域

本发明属于电力系统交直流混合微网优化调度技术领域，尤其涉及一种计及PET损耗的交直流混合系统优化调度方法。

背景技术

经济社会发展离不开持续有效的能源供给。预计到2035年，中国能源需求将占世界能源需求总量的24％，并继续保持高速增长，能源紧缺和经济发展间的矛盾日益尖锐，能源问题成为中国可持续发展的首要问题。全力提升能源利用效率是实现可持续发展的必经之路，而分布式能源已成功实现商业化利用，并且是综合效率最高的一种利用方式，因此大力发展分布式能源对提高我国能源利用效率意义重大。

分布式能源接入电网分为交流接入和直流接入两种类型。直流接入相比交流接入方式，不需要直流和交流之间的变换，可以节省其之间的换流过程，一方面节约了换流设备的成本，而且由于没有换流环节，与原有结构相比减少了损耗；另一方面，直流接入电网不需要再考虑交流接入方式中相位与频率的同步，理论上可使系统的可控性和可靠性得以增强。由于上述原因，直流接入方式逐渐得到了越来越多的关注，被认为是分布式能源理想的接入形式。然而，考虑到电力系统的历史发展，在现阶段，电网的主要形式还是交流网，想在短期内把电网全部改为直流不太可能，分布式能源并网的主要形式还是交流形式，因此，交直流并存的混合结构将会是以后很长一段时期的主要系统形式。

对于大规模的分布式能源接入电力系统，并不是简单的将其和系统相连便可以实现，由于分布式能源受太阳能、风能各种条件的约束，其发电具有间歇性，大量接入会对电力系统造成扰动，而以目前电网的柔性调控和互联互济能力，还不足以很好地解决上述问题，因此阻碍了分布式能源的大规模接入，造成了弃风弃光现象。PET具有灵活的功率调控能力，可将PET应用于含分布式能源的交直流混合系统中来解决上述问题。PET是在高频变压器的基础上，增加了电力电子变换电路，通过电力电子器件与高频变压器相结合来实现其功能，由于PET同时具有交流接口和直流接口，使其具有变压、隔离和能量传输功能，可以作为“电能路由器”，实现对端口处的能量协调管理。基于 PET等柔性设备构建的交直流混合系统，可改善电网结构，提高可再生能源接入灵活性；增强电网应对不确定性的快速调控能力，实现多类型可再生能源协调互补消纳；减少变换环节，提高能源利用效率。

当前国内外团队针对交直流混合系统的优化运行，已提出了一系列的优化方法，然而，交直流混合系统面临的运行方式、网络约束与控制对象更为复杂，优化调度受到大量不确定性、多维优化变量和运行约束的影响，且彼此具有明显的多时间尺度差异性，增加了系统整体的优化运行难度，相关问题还远没有得到完全解决。尽管新型电力电子设备的应用，为可再生能源的充分消纳和高效利用提供了新的调控手段，但当前还缺乏将此类设备用于系统级优化调度的模型，其柔性调节能力无法得到充分利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种计及PET损耗的交直流混合系统优化调度方法，以解决含PET交直流混合系统的日前优化调度方法中没有考虑PET和储能设备模型在运行过程中功率损耗的影响的问题，实现新型电力电子设备与交直流混合系统运行以实现多种可再生能源的灵活、高效消纳，讨论PET效率对于系统优化调度方案的影响。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种计及PET损耗的交直流混合系统优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1建立计及PET损耗的交直流混合系统模型，包括计及损耗的PET优化模型、微型燃气轮机模型、储能电池模型、风机模型、光伏模型；