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专利号: 2021102834934
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:包括以下步骤:

S1:初始化,输入配电网线路参数、分布式光伏出力和负荷预测基准值;

S2:建立配电网极限分布式光伏并网容量优化模型;以配电网中分布式光伏并网容量最大化为目标函数,引入包括分布式光伏运行约束、节点功率平衡约束、潮流约束、支路传输容量约束、节点电压约束的约束条件;

S3:建立分布式光伏出力和负荷需求的矩不确定性模糊集;

S4:重构节点电压和支路传输容量越限机会约束条件;

S5:线性化步骤S4重构后的约束条件;

S6:通过商业求解器求解步骤S1至步骤S5建立并转化后的混合整数线性规划模型,输出分布式光伏极限并网容量。

2.根据权利要求1所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S2中,具体步骤为:S21:设节点i处的分布式光伏并网容量为Si,分布式光伏接入节点集合为ΨPV,以配电网中分布式光伏并网容量最大化为目标函数:S22:引入优化配电网中分布式光伏并网容量的约束条件包括:分布式光伏运行约束、节点功率平衡约束、潮流约束、支路传输容量约束、节点电压约束。

3.根据权利要求2所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S22中,设节点i在t时刻分布式光伏实际输出有功功率为 无功功率为 节点i在t时段分布式光伏功率转换系数为 节点i在t时段分布式光伏的功率因数为 分布光伏并网容量评估周期为T,则分布式光伏运行约束为:

4.根据权利要求3所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S22中,设节点i在t时刻负荷实际有功功率需求为 无功功率需求为 支路ij在t时刻从节点i流向节点j的有功功率为Pij,t、无功功率为Qij,t;配电网所有节点集合为Ψn,则节点功率平衡约束为:

5.根据权利要求4所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S22中,设支路ij的最大传输容量为Sij,max,则支路传输容量约束为:此时支路传输容量约束是一个圆锥约束,采用多面体范数近似为:

6.根据权利要求4所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S22中,设节点i在t时刻的电压幅值为Vi,t、电压幅值的平方为Ui,t,配电网中所有支路集合为Ψb,支路ij的电阻为rij、电抗值为xij,则潮流约束采用Distflow支路潮流模型描述为:

定义新变量支路电流幅值的平方Lij,t为:设引入的虚拟中间变量为uij,t,则将上式松弛后采用两个三维二阶锥联合表示为:设k=1,2,…,K,K为多面体的面数,设ak、bk、mk、nk为多面体线性化引入的虚拟变量,进一步采用多面体近似为:

则潮流约束方程为:

7.根据权利要求6所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S22中,设节点电压幅值的平方的上界为Ui,max、下界为Ui,min,Ui,t=Uref, 则节点电压约束为:

8.根据权利要求4所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S3中,具体步骤为:引入随机变量 定义分布式光伏实际功率转换系数 和负荷有功功率、负荷无功功率 为:

2

设ξ的概率密度函数为f(ξ),概率密度函数f(ξ)的支撑集为S∈R ;随机变量 的一阶矩置信区间为 随机变量 的一阶矩置信区间为 随机变量 的二阶矩置信区间为 随机变量 的二阶矩置信区间为 则在难以获取随机变量ξ的精确概率分布信息的情况下,通过有限的历史数据统计随机变量ξ的一阶矩信息和二阶矩信息,定义基于矩不确定性的ξ模糊集为:

9.根据权利要求7或8所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S4中,具体步骤为:设机会约束置信参数为ε,表示节点电压和支路传输容量越限的概率低于ε;则节点电压和支路传输容量越限机会约束为:Pr{Ui,min≤Ui,t≤Ui,max}≥1‑ε,Pr{‑Sij,max≤cos(lφ)Pij,t+sin(lφ)Qij,t≤Sij,max}≥1‑ε,设仿射系数为A=[A1,A2],将上述机会约束条件统一表示为:T

Pr{Aξ≤B}≥1‑ε;

在步骤S3建立的矩不确定性模糊集的基础上将机会约束条件转化为T

上式的左边给出了Pr{Aξ≤B}在模糊集D上的最坏情况概率界,等价于以下优化问题的目标值:

T T T

其中设指示函数Πc(ξ)用于判断Aξ≤B是否成立;若Aξ≤B成立则Πc(ξ)为1,若Aξ≤B不成立则Πc(ξ)为0;设q、 αn、βn、Υ≥0是对偶变量,则采用锥线性的对偶变换和S‑引理将上式等价重构为确定性优化模型为:

10.根据权利要求9所述的基于分布鲁棒优化的分布式光伏极限并网容量评估方法,其特征在于:所述的步骤S5中,具体步骤为:2

设线性化分段数为Λ,[(B+Υ)/2] 对应第λ个分段的直线斜率为 截距为 [(B+

2 2

Υ)/2] 对应第λ个分段的连续变量为 0‑1变量选择[(B+Υ)/2]分段线性对应直线

2 2

为 [(B‑Υ)/2] 对应第λ个分段的直线斜率为 截距为 [(B‑Υ)/2]对应第λ个分2

段的连续变量为 0‑1变量选择[(B‑γ)/2] 分段线性对应直线为的计算公式如下:

则对双线性项ΥB进行分段线性化为:令:

则重构后的锥约束等价转化为:对上式采用多面体近似为: