[发明专利]一种基于不确定性最优潮流的配电网可再生能源消纳能力计算方法

说明书

本发明公开了一种基于不确定性最优潮流的配电网可再生能源消纳能力计算方法，包括如下步骤：建立多个可再生分布式电源注入功率波动时节点电压平方项的表达式；建立考虑可再生能源功率预测误差时消纳能力计算的不确定性最优潮流模型；建立功率预测误差用概率描述时，不确定性最优潮流模型的等价转化模型，求解等价转化模型获取配电网可再生能源消纳能力。本发明能够实现将不确定性约束到确定性约束的转化，同时，不确定性最优潮流最终可以转化为线性规划模型，从而可以采用成熟的算法进行求解，并取得全局最优解，从而提高了对于可再生能源消纳能力的计算精度，对可再生能源和配电网的规划及运行具有重要意义。

技术领域

本发明属于配电网控制、运行与优化领域，具体涉及一种基于不确定性最优潮流的配电网可再生能源消纳能力计算方法。

背景技术

分布式光伏、风电等可再生分布式电源在配电系统中的渗透率正快速提升。可再生分布式电源功率注入状配电网，有可能引起配电网中功率倒送，抬高新能源接入节点的电压。在可再生分布式电源渗透率较高的局部配网，已出现了可再生分布式电源出力无法完全消纳的情况。同时，可再生分布式电源功率具有一定的不确定性，对可再生能源消纳能力的计算带来一定的困难。分析考虑可再生分布式电源功率不确定时的配电网消纳能力，已成为可再生分布式电源在配网中规划和运行的重要问题。

现有的考虑可再生能源不确定性的消纳能力评估模型中，通常采用机会约束规划、模拟法或智能优化算法进行求解，计算量通常较大，需要通过多次潮流计算验证概率约束是否成立，同时难以保证得到全局最优解，从而导致评估精确度较低，势必会影响可再生分布式电源在配网中的规划和运行。

所以，需要一个新的技术方案来解决这个问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种基于不确定性最优潮流的配电网可再生能源消纳能力计算方法，可以在考虑可再生分布式电源注入功率不确定性时，对可再生分布式电源在配电网中的消纳能力进行分析，对可再生能源和配电网的规划及运行具有重要意义。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种基于不确定性最优潮流的配电网可再生能源消纳能力计算方法，包括如下步骤：

S1：建立多个可再生分布式电源注入功率波动时节点电压平方项的表达式；

S2：根据步骤S1建立的表达式，建立考虑可再生能源功率预测误差时消纳能力计算的不确定性最优潮流模型；

S3：建立功率预测误差用概率描述时，不确定性最优潮流模型的等价转化模型，求解等价转化模型获取配电网可再生能源消纳能力。

进一步地，所述步骤S1中多个可再生分布式电源注入功率波动时节点电压平方项的表达式如下：

式(1)中，Φ_up(j)定义为节点j的上游节点集合，w(n)为辐射状配网中以变电站节点为根节点时节点n的子节点集合；式(2)中，为节点j和节点i的共有上游节点集合；式(3)中，和分别为以变电站节点为根节点时由k节点的父节点流向k节点的有功和无功功率；r_k和x_k分别为以变电站节点为根节点时k节点的父节点到k节点支路的电阻和电抗，为i节点电压幅值的平方，U^sqr,ref为变电站节点电压幅值的平方；式(4)和式(5)中，和分别定义为节点i和节点j之间的有功电压影响因子和无功电压影响因子；式(6)中，和为k节点可再生分布式电源注入功率的有功和无功波动值，为可再生分布式电源注入功率波动引起的i节点电压幅值平方波动值，Φ_R为配网中含有可再生分布式电源注入功率的节点的集合。