[发明专利]考虑极限场景的主动配电网重构与无功联合鲁棒优化方法

说明书

本发明公开了考虑极限场景的主动配电网重构与无功联合鲁棒优化方法，包括：收集可再生分布式电源出力的历史数据；生成可再生分布式电源出力的极限场景；建立主动配电网重构与无功电压调整联合优化模型；对联合优化模型进行凸化修正，获得联合优化等价模型；采用极限场景法对可再生分布式电源出力的随机性进行处理，构建基于极限场景的两阶段主动配电网重构与无功电压调整联合鲁棒优化模型；对联合鲁棒优化模型进行求解，获得主动配电网优化运行方案。本发明可实现配电网重构与多种无功电压调节装置之间的协调联动，有效地改善了电压质量、降低运行网损；本发明方法决策出的运行方案可达到可再生能源安全消纳和节能降损的双重目的。

技术领域

本发明属于输变电优化控制领域，具体涉及一种考虑极限场景的主动配电网重构与无功联合鲁棒优化方法。

背景技术

近年来，为缓解能源危机和环境污染的压力，大力发展风能、太阳能等可再生能源发电技术已成为国内外的共识。然而，随着这些可再生分布式电源在配电网中的渗透率不断提高，其出力固有的随机性对配电网安全运行造成严重影响，如何减轻可再生分布式电源给配电网运行带来的不利影响，以保证可再生能源安全消纳，对实现配电网安全经济运行具有重要意义。

目前，网络重构和无功电压优化作为主动配电网适应可再生分布式电源接入的有效管理手段，已有众多学者对两者展开了探索，并完成了一系列的研究成果。公开号为CN106887838A的发明专利“一种基于网络重构的配电网可再生能源消纳方法”、公开号为CN104600714A的发明专利“含分布式电源的配电网无功优化方法及装置”、公开号为CN108183502A的发明申请“促进分布式能源消纳的主动配电网重构方法”等公开的方法，只单独考虑了网络重构或无功电压优化，没有考虑两者的联合运行优化，限制了可再生分布式电源的最大接入。公开号为CN107565576A的发明申请“一种多主动管理手段相协调的主动配电网无功电压优化方法”和公开号为CN110021966A的发明申请“一种考虑动态网络重构的主动配电网优化调度方法”公开的方法，虽然综合考虑了网络重构和无功电压优化，但没有考虑可再生分布式电源出力的随机性，限制了在实际运行中的应用。

针对可再生分布式电源出力的随机性问题，现有的处理方法主要有随机优化、模糊数优化和鲁棒优化。以上方法中，鲁棒优化方法由于不需要随机性参数的精确概率分布信息、计算效率高等优点而受到日益关注。公开号为CN109378861A的发明申请“计及时空相关性的主动配电网的鲁棒优化调度方”公开了一种三层两阶段的主动配电网鲁棒优化调度方法，采用列与约束生成算法进行求解，但需要进行复杂繁琐的模型转换处理，且由于中间层存在不确定集变量，使得对偶转化过程中产生具有强非凸性的双线性项，导致模型求解时收敛性较差，限制了其进一步的实际工程应用。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种考虑极限场景的主动配电网重构与无功联合鲁棒优化方法，采用极限场景法处理可再生分布式电源出力的随机性，通过对电网重构与无功电压调整进行联合优化，有效解决可再生分布式电源出力随机波动的问题。

本发明的技术方案是考虑极限场景的主动配电网重构与无功联合鲁棒优化方法，包括以下步骤：

步骤1：收集主动配电网技术参数与可再生分布式电源出力的历史数据；

步骤2：根据历史数据，获取可再生分布式电源出力的预测值和预测误差，然后确定可再生分布式电源出力的上限和下限，生成可再生分布式电源出力的极限场景；

步骤3：以主动配电网运行网损最小为目标函数，考虑系统运行约束、有载调压变压器和无功补偿装置调节约束、网络结构调整约束等方面的约束条件，建立主动配电网重构与无功电压调整联合优化模型；

步骤4：对所述主动配电网联合优化模型进行凸化修正，获取主动配电网重构与无功电压调整联合优化模型的等价模型；