1.一种有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化方法,其特征在于,包括:采集相关参数,所述相关参数包括有源电网的线路参数,分布式光伏出力和负荷预测基准值;
基于所述相关参数,建立有源电网中的源荷储运行模型,其中,源荷储运行模型具体包括:分布式光伏可控模型、基于线性回归法的等效 ZIP 负荷模型和考虑循环寿命折损的电池储能模型;
基于所述相关参数,建立有源电网的电压无功运行约束;
基于所述源荷储运行模型和所述电压无功运行约束,建立有源电网的电压无功优化目标函数,其中,建立有源配电网的电压无功优化目标函数,包括网损成本、有载调压变压器动作成本、电容器投切成本以及电池储能循环寿命日折损成本,如下所示:式中: 、 和 分别为网损成本系数、有载调压变压器动作成本系数和电容器投切成本系数; 为支路集合; 为CB节点集合;
基于所述电压无功优化目标函数和所述分布式光伏出力的不确定性,建立有源电网的电压无功仿射可调鲁棒优化模型;
求解所述电压无功仿射可调鲁棒优化模型,输出优化结果;
其中,建立分布式光伏可控模型,包括:
分布式光伏逆变器采用辅助服务的控制策略同时实现分布式光伏的有功出力和无功出力的解耦最优控制,得出分布式光伏逆变器j 的运行区域为:式中: 、 分别为t时段j节点上所连接的分布式光伏的有功功率和无功功率;
为t时段j节点上所连接的分布式光伏的预测功率值; 为j节点上所连接的分布式光伏逆变器的视在功率; 为j节点上所连接分布式光伏逆变器的功率因数角;
基于解析几何的线性化方法,将上式第二个圆形约束转化为一个等 多边形进行逼近,当 时,这个等 多边形无限趋近于圆,上式的等 多边形的线性化表达式为:式中: , , ;
建立基于线性回归法的等效ZIP负荷模型,包括:
ZIP负荷模型由二阶多项式表示:
式中: 、 、 分别为节点j处的恒功率负荷、恒负载负荷、恒电流负荷的比例系数;
、 分别为节点j处负荷在额定电压下的有功功率需求、无功功率需求; 为节点j在t时段的电压幅值, 、 分别为节点j处负荷的有功功率和无功功率;
建立考虑循环寿命折损的电池储能模型,包括:
电池储能循环寿命日折损成本由电池储能的额定容量和额定功率决定,即:式中: 、 分别表示节点j处电池储能的额定容量和额定功率; 为电池储能的安装节点集合; 、 分别表示节点j处电池储能的单位容量年化投资成本和单位功率年化投资成本,计算公式为:,
式中: 、 分别表示节点j处电池储能的单位容量投资成本和单位功率投资成本;
为贴现率; 为节点j处电池储能的循环寿命;
电池储能循环寿命日折损成本受循环寿命 的影响,而 取决于电池充放电的循环次数,其表达式如下:式中: 为电池以相同的放电深度放电直至电池寿命耗尽的最大循环次数; 为一天中电池以相同的放电深度放电的循环次数,即日循环次数;
根据电池循环寿命的幂指函数计算不同放电深度下的循环寿命,表示为:式中: 为电池的放电深度; 为一段时间内电池以相同的放电深度进行放电的循环次数; 为同一时间内电池以100%的放电深度进行放电的等效循环次数,表示为电池的寿命损耗; 为拟合得到的常数;
电池的寿命损耗可表示为:
式中:s表征电池一个放电过程的时间量,它包括电池以不同的放电深度进行放电的连续时间段t; 为电池在时间s内放电结束时的放电深度; 为电池在时间s内放电开始时的放电深度; 为电池在时间s内的放电深度增量;当电池以放电深度为 时进行放电时, 为电池在时间s内为以100%的放电深度进行放电的等效循环次数;
电池在一天中基于不同放电深度的等效循环次数可表示为:式中: 为电池在一天中基于不同放电深度的等效循环次数,即日等效循环次数,为调度运行时段数;
因此,循环寿命 可表示为:
式中: 为电池以100%的放电深度进行放电直至电池寿命耗尽的循环次数。
2.根据权利要求1所述的有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化方法,其特征在于,所述电压无功运行约束,包括:所述分布式光伏可控模型的单体约束、所述ZIP负荷模型的单体约束和所述电池储能模型的约束。
3.根据权利要求1所述的有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化方法,其特征在于,所述电压无功运行约束,还包括:电力系统的潮流约束、节点电压约束、支路电流约束、有载调压变压器运行约束、分组投切电容器运行约束、SVC运行约束和配变关口功率约束。
4.根据权利要求1所述的有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化方法,其特征在于,所述分布式光伏出力的不确定性的确定,具体包括:采用椭球不确定集合表示分布式光伏出力的不确定性。
5.根据权利要求4所述的有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化方法,其特征在于,所述基于所述电压无功优化目标函数和所述分布式光伏出力的不确定性,建立有源电网的电压无功仿射可调鲁棒优化模型,具体包括:通过线性仿射机制建立所述电压无功优化目标函数中的可调决策变量与不确定性之间的关系,建立有源电网的电压无功仿射可调鲁棒优化模型。
6.根据权利要求1所述的有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化方法,其特征在于,所述求解所述电压无功仿射可调鲁棒优化模型,输出优化结果,具体包括:基于鲁棒对等将所述电压无功仿射可调鲁棒优化模型转化为确定性的混合二阶锥规划模型进行求解,输出优化结果。
7.一种有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化装置,用于执行如权利要求1至6中任一项所述的有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化方法,其特征在于,包括:采集单元,用于采集相关参数,所述相关参数包括有源电网的线路参数,分布式光伏出力和负荷预测基准值;
第一模型单元,用于基于所述相关参数,建立有源电网中的源荷储运行模型;
约束单元,用于基于所述相关参数,建立有源电网的电压无功运行约束;
第二模型单元,用于基于所述源荷储运行模型和所述电压无功运行约束,建立有源电网的电压无功优化目标函数;
第三模型单元,用于基于所述电压无功优化目标函数和所述分布式光伏出力的不确定性,建立有源电网的电压无功仿射可调鲁棒优化模型;
求解单元,用于求解所述电压无功仿射可调鲁棒优化模型,输出优化结果。
8.一种电子设备,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,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的有源电网无功电压仿射可调鲁棒优化方法的步骤。