[发明专利]一种基于两阶段调度的低电压治理方法

说明书

本发明提出了一种基于两阶段调度的低电压治理方法。本发明以需求响应参与负荷峰谷调节产生的让利成本、火电的运行成本、储能的运行成本构建日前调度优化目标，通过弃光成本、负荷调峰成本、系统电压偏移惩罚构建日内调度优化目标，构建日前、日内两阶段调度模型；调度模型进行二阶锥松弛得到松弛后约束模型后，利用粒子群算法进行求解，得到日前预测功率方案和日内实际出力方案。本发明优点在于，需求响应参与调度可以提升调度方案的经济性，调度模型中考虑弃光惩罚可以提升光伏有功利用率、降低非主动切负荷损失，客观提升配电网可靠性。两阶段的调度方案可以有效应对光‑荷等不确定因素，实现配电网运行经济性和安全性的兼顾。

技术领域

本发明涉及一种基于两阶段调度的低电压治理方法，属于电网技术领域。

背景技术

由于网架结构薄弱，设备老化和运行环境复杂，县域配电网末端低电压现象突出，因地制宜地应用光伏发电治理末端电压问题，即有利于精准扶贫，又能降低电网治理，实现双赢。但随着光伏渗透率的提高，低电压治理和光伏并网导致配电网功率波动平抑的矛盾凸显。因此，有必要设计更加灵活的调度策略实现低电压治理。

传统的调度方案中，通常对满足上网标准的光伏电站全部并网，其产生的功率波动由配网火电机组进行消纳，随着光伏渗透率的提高，这种调度方式导致了调度成本的增加。部分文献研究证明了电力市场背景下的电力公司通过制定分时电价，引导用户进行负荷削峰填谷从而降低配电网的低电压治理成本，以提升配电网运行安全性和经济性。但此类文献多采用峰平谷的定价模式，这种方式在实际应用中不够灵活，限制了需求侧响应的能动性。

发明内容

本发明旨在提供一种基于两阶段调度的低电压治理方法。

实现本发明的技术方案是：一种基于两阶段调度的低电压治理方法，具体包括以下步骤：

步骤1：构建阶梯式弹性负荷模型，计算阶梯电价对应的需求响应率，进一步计算弹性负荷的不确定负荷需求；

步骤2：通过需求响应参与负荷峰谷调节产生的让利成本、火电的运行成本、储能的运行成本构建日前调度优化目标，通过弃光成本、负荷调峰成本、系统电压偏移惩罚构建日内调度优化目标；

步骤3：通过传统火电机组功率约束、传统火电机组爬坡约束、传统火电机组备用约束、储能装置能量约束、储能装置爬坡约束、储能装置备用约束、储能充放电约束、需求响应用户节约电费约束、需求响应用户满意度约束构建日前调度约束模型，通过功率平衡约束、支路电流约束、节点电压约束构建交流约束模型，通过新增火储容量机会约束、新增支路容量越限机会约束构建日内调度约束模型；

步骤4：将交流约束模型进行二阶锥松弛得到松弛后约束模型，日前调度优化目标根据日前调度约束模型，求解使日前整体调度成本即负荷峰谷调节产生的让利成本、火电的运行成本和储能的运行成本最低的调度方案，模型松弛后约束模型利用粒子群算法求解，得到日前阶段的预测功率方案；日内调度优化目标根据日内调度约束模型，求解日内再调整成本即弃光成本、负荷调峰成本、系统电压偏移惩罚最小的调度方案，松弛后约束模型利用粒子群算法求解，得到日内实际出力方案；

作为优选，步骤1所述的构建阶梯式弹性负荷模型为：

式中，P_DN,t是t时刻弹性负荷的有功需求，A为价格系数，是t时刻的阶梯电价，ε是需求的价格弹性系数,取为-0.212；

制定level个阶梯电价，第p个价格水平记为L_p，且p∈[1,level]；

步骤1计算不同阶梯电价对应的需求响应率为

式中，L_base为基准价格，P_base为基准负荷响应量。