移动储能参与的主动配电网无功优化调度方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114123220A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111514660.8(22)申请日2021.12.13(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人谢云云覃晓慧蔡胜吴昊时涵卜京邹云(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人朱炳斐(51)Int.Cl.H02J3/16(2006.01)H02J3/18(2006.01)G06Q10/06(2012.01)权利要求书5页说明书10页附图5页(54)发明名称移动储能参与的主动配电网无功优化调度方法及系统(57)摘要本发明公开了一种移动储能参与的主动配电网无功优化调度方法。考虑移动储能灵活部署的特性，将移动储能作为新的无功可控设备，建立了基于移动储能的主动配电网日前无功优化调度模型，并采用人工蜂群算法对模型进行求解。该模型不仅考虑了移动储能和其他无功可控设备的协调优化调度，还考虑了离散控制设备即并联电容器组和变压器分抽头的动作次数约束。通过该方法优化得到的调度方案有效解决了主动配电网中无功功率局部过量/不足问题，减少了离散控制设备的动作次数，降低了电网电压越限风险，具有一定的理论价值和工程价值。CN114123220ACN114123220A权利要求书1/5页1.一种移动储能参与的主动配电网无功优化调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，主动配电网中各无功可控设备建模，包括移动储能、分布式电源、并联电容器组以及有载调压变压器分抽头；步骤2，考虑主动配电网的安全性和可靠性，以配电网的节点电压总偏移量最小为目标函数建立移动储能参与的无功优化调度模型；步骤3，对步骤2建立的无功优化调度模型进行静态潮流计算，制作并联电容器组和有载调压变压器分抽头的预动作时刻表，以满足离散控制设备的动作次数要求；步骤4，对步骤2中建立的无功优化调度模型采用人工蜂群算法进行求解，其中离散控制设备按照步骤3的预动作时刻表进行动作，最终得到移动储能和其他无功优化设备的日前优化调度策略。2.根据权利要求1所述的移动储能参与的主动配电网无功优化调度方法，其特征在于，步骤1所述主动配电网中各无功可控设备建模，即构建主动配电网中各个无功可控设备的数学模型，包括移动储能、分布式电源、并联电容器组以及有载调压变压器分抽头，具体包括以下步骤：步骤1‑1，构建移动储能的移动模型：其中，I为移动储能的接入点集合；是一个0‑1变量，表示第m个移动储能在第t时步是否接入节点i，若是则为1，否则为0；该式规定了每个移动储能装置在每个时步内只能接入一个节点；其中，trij为移动储能在接入节点i和接入节点j之间的移动时间，T为一个调度周期，t为当前时刻；该式规定了移动储能从一个接入点移动到另一个接入点时需要满足的运行时间约束；其中，M为移动储能个数集合，Num为每个接入节点所能接入的最大移动储能个数；该式说明每一个接入节点能够接入的移动储能个数是有限的；步骤1‑2，当移动储能接入电网时，移动储能的出力模型和SoC模型分别为：其中，和表示第m个移动储能在t时步输出的有功功率、无功功率；和为移动储能输出有功功率的上下限；和为移动储能输出无功功率的上下2CN114123220A权利要求书2/5页限；为移动储能最大视在功率；其中，Et为当前时刻储能系统中所存储的电量；E为储能装置的额定容量；表示第m个移动储能在t时步的荷电状态,表示第m个移动储能在t+1时步的荷电状态，ηch和ηdis分别表示储能系统的充电效率和放电效率；SoCmin、SoCmax分别为储能荷电状态的上下限值；步骤1‑3，构建分布式电源的数学模型：其中，PDG,i为第i个分布式电源的有功出力，为第i个分布式电源有功出力的上限；QDG,i为第i个分布式电源的无功出力，为第i个分布式电源无功出力的上下限；SDG,i为分布式电源的视在功率；步骤1‑4，构建并联电容器组的数学模型：QC,i＝NCQC00≤NC≤NC,max,NC∈Z其中，QC,i为并联电容器组的实际投切容量；QC0为单组电容器的容量；NC为电容器组实际投入组数；NC,max为电容器组的最大投切组数；步骤1‑5，构建有载调压变压器分抽头的数学模型：ki＝k0+KiΔkiKi,min≤Ki≤Ki.max，i∈Ωk其中，Ωk为变压器节点集合；ki为第i台OLTC的变比，k0为OLTC的标准变比，Δki为调节步长，Ki为OLTC的调节档位；Ki.min和Ki.max分别为OLTC档位的单次调节上下限值。3.根据权利要求2所述的移动储能参与的主动配电网无功优化调度方法，其特征在于，所述步骤1‑4、1‑5中的无功可控设备需要满足动作次数要求，其模型表示为：其中，T