[发明专利]一种考虑多方利益均衡的配电网电压无功优化控制方法

说明书

本发明公开了一种考虑多方利益均衡的配电网电压无功优化控制方法，该控制方法综合考虑配电网“源网储”多元主体电压无功优化控制，协调优化分布式光伏电源、配电网(电容器组、静止无功补偿器和有载调压变压器)和储能系统三方利益主体无功出力，减少线路网损，缓解由于光伏和电采暖负荷接入带来的电压越限等问题，实现配电网的安全高效运行。此外，充分发挥了市场对资源配置的决定性作用，推进以低碳发展为统领，与能源节约、提效目标相匹配的政策体系，促进风电、光伏等新能源有序发展，提高新能源消纳能力，实现电源与电网、发电与用电的配套协同，推进电力市场化发展。

技术领域

本发明适用于我国公共机构城市配电网运行调度工作，属于城网运行管理 领域，具体涉及一种考虑多方利益均衡的配电网电压无功优化控制方法。

背景技术

为应对不断加剧的能源危机和不断恶化的环境问题，世界各国不断寻求解 决新的渠道和解决方案，而可再生能源由于其独特的优势被得到广泛的关注， 发展光伏、天然气、风电、生物质能、地热能等分布式能源，已经成为我国应 对气候变化、保障能源安全的重要内容。随着光伏发电技术的不断提升，光伏 发电在我国能源发电比重中不断提高，在终端用能环节接入光伏系统，不仅可 以与负荷互补，还能显著减少城市污染物排放，改善生活环境质量。此外，为 减少环境污染，国家电网公司提出了电能替代战略。

近几年来我国配电网接入的分布式光伏发电系统和用户终端电采暖负荷所 占比重不断增加，导致局部电网电压越限问题越来越严重。为缓解分布式光伏 发电系统和用户终端电采暖负荷所占比重不断增加对配电网带来的不确定性影 响，提出通过增加储能装置来改善光伏并网带来的波动性和间歇性，并实现需 求侧管理，进行调峰填谷，改善潮流分布。但是大量的分布式光伏电源和电力 电子设备接入后使得配电网的无功优化模型趋于复杂，进而导致求解更加困难。 当光伏和储能系统不断接入配电网，投资主体呈现出多样化的趋势，参与电网 建设和管理分布式光伏发电运营商和参与需求响应的储能企业等也成为配电网 中新增的利益主体，改变了传统的电网管辖模式和各方利益主体影响因素，在 此背景下，如何实现新形态背景下的含多利益主体的配电网电压无功优化运行 成为亟需解决的问题。

目前，一般采用博弈理论方法来协调多方主体之间利益。博弈论又称为对 策论和赛局理论等，主要研究多方利益主体之间相互影响、互相制约时，各决 策主体依据各自可调配的资源和能力，做出使自己或者群体利益最大化的理论。 由于在市场化运行机制下，光伏出力和储能系统受激励措施和峰谷电价的影响， 可通过调整逆变器向电网提供无功功率，以配合电网实现电压无功平衡，因此， 在高比例可再生能源接入与城市再电气化背景下，需结合市场化机制下光伏电 站和储能系统，研究多方利益均衡的配电网电压无功优化控制方法，可有效提 高分布式光伏电源消纳能力，减小电压波动，为配电网安全运行提供有效的技 术手段。

发明内容

由于参与电网建设的分布式光伏发电运营商和储能运营商等成为配电网中 新增的利益主体，改变了传统的电网管理模式。为综合考虑多方利益均衡，实 现各方利益最大，提出了基于拍卖博弈理论的多方利益均衡的配电压无功优化 控策略，提出了一种考虑多方利益均衡的配电网电压无功优化控制方法，该控 制方法以配电网“源网储”多元主体为研究对象，综合考虑了分布式光伏发电 运营商和储能运营商接入配电网后，对配电网无功分配影响，进而有针对性的 对配电网“源网储”多元主体进行无功优化协调控制，减小电网电压越限问题， 减小线损，实现各方利益最大化，以期能够为配电网电力市场规划建设提供指 导，有利于提升电力市场的监管水平，促进电力市场良性发展。

为实现本发明的目的，本发明提供的一种考虑多方利益均衡的配电网电压 无功优化控制方法，包括以下步骤：

(1)搭建考虑多方利益均衡的配电网电压无功控制框架；

(2)建立考虑多方利益均衡的配电网电压无功优化控制各主体模型；

(3)对建立的多方利益均衡的配电网电压无功优化控制模型进行求解。