一种配电网优化方法、装置、电子设备及计算机存储介质与流程

xiaoxiao9月前  64


本发明涉及电力系统配电网优化,具体而言,本发明涉及一种配电网优化方法、装置、电子设备及计算机存储介质。


背景技术:

1、近年来,我国新能源光伏发展速度迅猛,新能源光伏接入配电网有利于减少环境污染、减低系统功率损坏等问题,但随着清洁能源的快速发展,规模化光伏能源大量接入给配电网的安全带来巨大的冲击与挑战,如电压越限、线路过载和潮流双向流动等问题。传统配电网的调节方式有限,不能有效解决新能源pv(新能源光伏)接入后带来的问题。因此,有必要研究适用于新能源pv接入下的配电网优化方法,以提高对规模化pv接入后的接纳能力。

2、目前,一些研究人员对新能源接入配电网后的配电系统进行了研究。其中,江泽昌、粟世玮等针对新能源与负荷的双重不确定性,对多场景配电网网络重构策略进行了研究;潘本仁等考虑基于网络重构的主动管理措施与无功优化相配合的问题,建立了配电网优化模型,并对模型进行求解;齐先军、卞栋等研究了dr对配电网优化的影响,综合考虑不同类型的dr,并建立配电网优化模型,提高配电系统的经济性;张涛在负荷侧考虑电动汽车接入后对配电网的影响,建立了多目标优化模型,对比优化结果得出用户侧接入电动汽车能有效提升配电网重构的经济性;蔡军等研究了基于投资运行经济效益等多目标优化配置模型求解储能功率容纳和接入方式。杨博王、全慧等采用双层结构的优化配置模型,将经济性和技术要求作为双层结构的内外目标。

3、智能软开关(soft open point,sop)在电力系统中也得到广泛应用。王成山等针对清洁能源的特性,在配电网中引入sop控制进行规划研究;陈垚煜等提出一种与传统无功调节手段相协调的sop规划方法,同时优化变压器分接头档位和电容器投入数量等。a c y、hu r、王成山等研究了sop接入配电系统后的运行时序优化问题,最后得到结论表明sop在配电网中能起到降低网损、改善电压质量的作用;武利会等采用计划约束规划的方法对sop的接入位置和容量进行选址定容。

4、综上所述,目前对于新能源接入配电网后已有大量单从用户侧考虑基于dr的研究,或大量单从网侧考虑基于sop的运行规划研究,然而鲜有同时从网侧和用户侧考虑研究新能源pv接入配电网后接纳能力提升方法的研究。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供了一种配电网优化方法、装置、电子设备及计算机存储介质,旨在解决上述至少一个技术问题。

2、第一方面,本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种配电网优化方法,该方法包括:

3、获取接入光伏的配电网在当天发出的第一功率,所述第一功率中包括所述光伏发出的第二功率;

4、获取在所述当天的高峰时段的用户侧的负荷功率;

5、将所述第一功率中大于所述负荷功率,且满足预设的负荷约束条件的目标功率进行存储,以供所述当天的低谷时段使用。

6、本发明的有益效果是:本方案在新能源光伏pv接入配电网的背景下,同时考虑配电网侧的第一功率和用户侧的负荷功率,使得在对配电网的第一功率进行分配的过程中,一部分(第一功率中不大于负荷功率的功率)提供给用户侧使用,另一部分(第一功率中大于所述负荷功率的功率)提供给当天的低谷时段使用,从而可有效实现削峰填谷,平移负荷,降低配电系统的网损,提高配电网对新能源光伏pv的接纳能力。

7、在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。

8、进一步,所述负荷约束条件包括负荷电力弹性系数约束、总负荷容量约束和电价边界约束中的至少一项,其中,所述负荷电力弹性系数约束表示在存储所述目标功率前后的用电需求变化量和电量变化量之间的比值满足设定条件,所述总负荷容量约束表示在存储所述目标功率前后的负荷总容量不变,所述电价边界约束表示在存储所述目标功率后的当前电价在预设的电价上限和电价下限之间。

9、进一步,上述配电网的每两个相邻的馈线之间安装有智能软开关sop,所述方法还包括:

10、对于每两个相邻的馈线,根据该两个相邻的馈线对应的智能软开关sop,控制该两个相邻的馈线之间的有功功率和无功功率,以使所述有功功率满足预设的有功功率约束条件,所述无功功率满足预设的无功功率约束条件;

11、所述将所述第一功率中大于所述负荷功率,且满足预设的负荷约束条件的目标功率进行存储,以供所述当天的低谷时段使用,包括:

12、根据所述第一功率和所述负荷功率,从所述第一功率中确定满足所述负荷约束条件、有功功率约束条件和无功功率约束条件的目标功率;

13、将所述目标功率进行存储,以供所述当天的低谷时段使用。

14、进一步,上述根据所述第一功率和所述负荷功率,从所述第一功率中确定满足所述负荷约束条件、有功功率约束条件和无功功率约束条件的目标功率是基于预训练的配电网优化模型确定的,所述配电网优化模型的损失函数值包括光伏功率损失、配电网网损损失、sop损失和弃光成本损失;

15、其中,所述光伏功率损失表征了所述配电网优化模型输出的光伏的输出功率与光伏接入的额定功率之间的差异,所述配电网网损损失表征了所述光伏的输出功率和注入的实际功率之间的差异,所述sop损失表征了所述配电网优化模型输出的所述配电网中各个sop的有功功率与目标有功功率之间的差异,所述弃光成本损失表征了所述配电网优化模型输出的所述光伏的光伏电源功率与目标光伏电源功率之间的差异。

16、进一步,上述配电网中包括多个节点,所述配电网优化模型是基于distflow潮流模型训练得到的,所述配电网满足预设的distflow潮流约束,每个所述节点满足预设的节点电压约束,所述配电网中的每条支路满足预设的支路电流约束,所述光伏发出的功率满足光伏功率约束,存储所述目标功率的储能系统满足储能约束,所述智能软开关sop满足开关开断次数约束。

17、进一步,上述当天包括高峰时段、平时段和低谷时段,所述方法还包括:

18、对于所述高峰时段、平时段和低谷时段中的任一时段,获取在该时段的当前电价;

19、对于所述高峰时段、平时段和低谷时段中的任一时段,根据用户的用电情况和市场供需情况,对所述当前电价进行调整,得到目标电价;

20、对于所述高峰时段、平时段和低谷时段中的任一时段,根据在该时段的当前电价和目标电价,确定该时段对应的电价变化量;

21、对于所述高峰时段、平时段和低谷时段中的任一时段,根据预设的各个电力价格弹性系数和各个电价变化量之间的对应关系,确定该时段对应的目标电力价格弹性系数;

22、对于所述高峰时段、平时段和低谷时段中的任一时段,根据该时段对应的电价变化量和所述目标电力价格弹性系数,确定该时段对应的负荷需求变化量。

23、进一步,上述当天包括高峰时段、平时段和低谷时段,所述方法还包括:

24、在所述低谷时段或所述光伏的发电功率大于所述负荷功率时,控制储能系统的充电功率;

25、在所述高峰时段或所述光伏的发电功率小于所述负荷功率时,控制所述储能系统的放电功率,其中,所述储能系统用于存储所述目标功率。

26、第二方面,本发明为了解决上述技术问题还提供了一种配电网优化装置,该装置包括:

27、第一获取模块,用于获取接入光伏的配电网在当天发出的第一功率,所述第一功率中包括所述光伏发出的第二功率;

28、第二获取模块,用于获取在所述当天的高峰时段的用户侧的负荷功率;

29、功率存储模块,用于将所述第一功率中大于所述负荷功率,且满足预设的负荷约束条件的目标功率进行存储,以供所述当天的低谷时段使用。

30、第三方面,本发明为了解决上述技术问题还提供了一种电子设备,该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行该计算机程序时实现本技术的配电网优化方法。

31、第四方面,本发明为了解决上述技术问题还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本技术的配电网优化方法。

32、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。


技术特征:

1.一种配电网优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负荷约束条件包括负荷电力弹性系数约束、总负荷容量约束和电价边界约束中的至少一项,其中,所述负荷电力弹性系数约束表示在存储所述目标功率前后的用电需求变化量和电量变化量之间的比值满足设定条件,所述总负荷容量约束表示在存储所述目标功率前后的负荷总容量不变,所述电价边界约束表示在存储所述目标功率后的当前电价在预设的电价上限和电价下限之间。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述配电网的每两个相邻的馈线之间安装有智能软开关sop,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一功率和所述负荷功率,从所述第一功率中确定满足所述负荷约束条件、有功功率约束条件和无功功率约束条件的目标功率是基于预训练的配电网优化模型确定的,所述配电网优化模型的损失函数值包括光伏功率损失、配电网网损损失、sop损失和弃光成本损失;

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述配电网中包括多个节点,所述配电网优化模型是基于distflow潮流模型训练得到的,所述配电网满足预设的distflow潮流约束,每个所述节点满足预设的节点电压约束,所述配电网中的每条支路满足预设的支路电流约束,所述光伏发出的功率满足光伏功率约束,存储所述目标功率的储能系统满足储能约束,所述智能软开关sop满足开关开断次数约束。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述当天包括高峰时段、平时段和低谷时段,对于所述高峰时段、平时段和低谷时段中的任一时段,所述方法还包括:

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述当天包括高峰时段、平时段和低谷时段,所述方法还包括:

8.一种配电网优化装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法。


技术总结
本发明涉及一种配电网优化方法、装置、电子设备及计算机存储介质,该方法包括:获取接入光伏的配电网在当天发出的第一功率,所述第一功率中包括所述光伏发出的第二功率;获取在所述当天的高峰时段的用户侧的负荷功率;将所述第一功率中大于所述负荷功率,且满足预设的负荷约束条件的目标功率进行存储,以供所述当天的低谷时段使用。通过本发明的方法,考虑配电网侧的第一功率和用户侧的负荷功率,使得在对配电网的第一功率进行分配的过程中,一部分提供给用户侧使用,另一部分提供给当天的低谷时段使用,从而可有效实现削峰填谷,平移负荷,降低配电系统的网损,提高配电网对新能源光伏PV的接纳能力。

技术研发人员:宫建锋,王洪坤,康健,韩一鸣,郑伟,张斌,张宏,宁永龙
受保护的技术使用者:国网宁夏电力有限公司经济技术研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23

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