基于多源主動配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級分層控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輸電網(wǎng)輸電阻塞管理及主動配電網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉 及一種基于多源主動配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級分層控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)中的輸電阻塞是指系統(tǒng)由于受到自身容量的限制不能滿足所希望的輸 電要求。為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，研宄開發(fā)有效的輸電阻塞管理策略有很重要 的意義。傳統(tǒng)的輸電阻塞管理研宄主要集中在三個方面：調(diào)整發(fā)電機出力，負荷削減和系統(tǒng) 加強（例如，加強重載關(guān)鍵線路或輸電阻塞區(qū)關(guān)鍵線路的熱穩(wěn)定或電壓穩(wěn)定極限）。
[0003] 然而，目前關(guān)于輸電阻塞管理的研宄主要集中在調(diào)整發(fā)電機出力，負荷削減以及 系統(tǒng)加強等輸電網(wǎng)自身領(lǐng)域。主要存在以下三個方面的缺點：
[0004] 1)無論是通過調(diào)整發(fā)電機出力還是負荷削減進行輸電阻塞管理，都是利用發(fā)、輸 電側(cè)的調(diào)節(jié)控制功能，忽略了需求側(cè)的大量分布式資源以及可控負荷的能力。
[0005] 2)忽略了輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)之間的互動。在大規(guī)模分布式電源和可控負荷并網(wǎng)的環(huán) 境下，難以實現(xiàn)輸配電協(xié)調(diào)優(yōu)化運行和一體化規(guī)劃的要求。
[0006] 3)傳統(tǒng)的基于負荷的輸電阻塞控制策略以犧牲用戶舒適度為代價。難以實現(xiàn)現(xiàn)代 電力系統(tǒng)為用戶提供靈活、可靠、安全、經(jīng)濟的用能方式的要求。
[0007] 基于以上論述，研宄綜合考慮大規(guī)模分布式電源和可控負荷接入的輸電網(wǎng)阻塞管 理控制策略具有非常重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多源主動配電網(wǎng)的輸電阻塞 管理多級分層控制方法。
[0009] 為了達到上述目的，本發(fā)明提供的基于多源主動配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級分層 控制方法包括按順序進行的下列步驟：
[0010] 步驟一、獲取運行數(shù)據(jù)：獲取當前電力系統(tǒng)關(guān)鍵線路運行數(shù)據(jù)；
[0011] 步驟二、判斷是否滿足第一運行條件：根據(jù)輸電網(wǎng)當前運行方式判斷是否選擇配 電網(wǎng)主動重構(gòu)方案，如果判斷結(jié)果為'是'，則下一步進入步驟三，否則下一步進入步驟四；
[0012] 步驟三、主動重構(gòu)運行：選擇配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案，主動配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（ADMS) 通過主動重構(gòu)來優(yōu)化調(diào)整配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而降低輸配網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率，最終有效降低 輸電網(wǎng)的輸電阻塞；本流程結(jié)束；
[0013] 步驟四、判斷是否滿足第二運行條件：根據(jù)輸電網(wǎng)當前運行方式判斷是否選擇多 源配電網(wǎng)主動孤島運行方案，如果判斷結(jié)果為'是'，則下一步進入步驟五，否則下一步進入 步驟六；
[0014] 步驟五、主動孤島運行：選擇多源配電網(wǎng)主動孤島運行方案，ADMS通過MGCC控制 接入配電網(wǎng)中微網(wǎng)的出力，形成綜合考慮輸電網(wǎng)輸電阻塞需求和配電網(wǎng)能力的主動孤島方 案，在一定時間內(nèi)降低上游輸電網(wǎng)的負荷，從而有效降低輸電網(wǎng)的輸電阻塞；本流程結(jié)束；
[0015] 步驟六、判斷是否滿足第三運行條件：根據(jù)輸電網(wǎng)當前運行方式判斷是否選擇需 求響應(yīng)方案來進行輸電網(wǎng)輸電阻塞管理，如果判斷結(jié)果為'是'，則下一步進入步驟七，否則 退出本流程運行；
[0016] 步驟七、需求響應(yīng)運行：選擇需求響應(yīng)方案，ADMS通過協(xié)調(diào)優(yōu)化控制MGCC與 EVSCC，根據(jù)輸電網(wǎng)輸電阻塞需求和配電網(wǎng)能力優(yōu)化調(diào)整微網(wǎng)出力和電動汽車充電負荷，在 主動孤島方案的基礎(chǔ)上，進一步擴大孤島范圍，進一步降低上游輸電網(wǎng)的負荷，有效降低輸 電網(wǎng)的輸電阻塞；本流程結(jié)束。
[0017] 在步驟二中，所述的判斷是否選擇配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案的具體方法為：當輸電網(wǎng) 當前運行方式滿足式（1)時，選擇配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案；
[0018] APfe^APld (15)
[0019] 其中，APFK為通過實施配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案實現(xiàn)的輸配電聯(lián)絡(luò)線功率減少量； A為當前輸電網(wǎng)越限關(guān)鍵線路越過熱穩(wěn)定極限的有功值，具體可通過式（2)計算得到；
[0020] APLD -Pini, i_Plim, i (16)
[0021] 其中，Pini，i為當前輸電網(wǎng)越限關(guān)鍵線路i的潮流有功值，通過潮流計算可得到； plinu為當前輸電網(wǎng)越限關(guān)鍵線路潮流上限值。
[0022] 在步驟三中，所述的配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案算法包括下列步驟：
[0023] 步驟3. 1)讀入原始數(shù)據(jù)以及設(shè)置算法參數(shù)：原始數(shù)據(jù)包括支路參數(shù)、各種負荷方 式下的負荷及支路開關(guān)狀態(tài)等；算法參數(shù)包括種群規(guī)模、慣性權(quán)重范圍，加速系數(shù)和速度取 值范圍等；
[0024] 步驟3. 2)初始化：迭代次數(shù)置0,初始化所有粒子位置和速度；根據(jù)原始數(shù)據(jù)進行 各種方式下的潮流計算，求出每一組開關(guān)狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)在該時段內(nèi)的綜合網(wǎng)損作為其初始 適應(yīng)值以及歷史最優(yōu)適應(yīng)值，網(wǎng)損最小的粒子位置為全局最優(yōu)粒子；
[0025] 步驟3. 3)速度和位置更新：根據(jù)步驟3. 1)的設(shè)置參數(shù)進行粒子速度和位置更新； 檢查粒子位置更新后各變量是否越限，若某一變量越限，則取其相應(yīng)的限值；
[0026] 步驟3. 4)輻射狀校驗：校驗更新后的粒子位置對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)組合下的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)是否滿足輻射狀約束，如果某些粒子不滿足，重新初始化該粒子，直到都滿足；
[0027] 步驟3. 5)判斷潮流是否收斂：若收斂，則進入步驟3. 6)，若不收斂，迭代次數(shù)加1， 轉(zhuǎn)到步驟3. 4)繼續(xù)進行；
[0028] 步驟3. 6)結(jié)束判斷：如達到最大允許迭代次數(shù)，則停止并輸出結(jié)果；否則，迭代次 數(shù)加1，轉(zhuǎn)到步驟3. 4)繼續(xù)進行。
[0029] 在步驟四中，所述的判斷是否選擇多源配電網(wǎng)主動孤島運行方案的具體方法為： 輸電網(wǎng)當前運行方式滿足式（31)時，選擇多源配電網(wǎng)主動孤島運行方案；
【主權(quán)項】
1. 一種基于多源主動配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級分層控制方法，其特征在于：所述的 基于多源主動配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級分層控制方法包括按順序進行的下列步驟： 步驟一、獲取運行數(shù)據(jù)：獲取當前電力系統(tǒng)關(guān)鍵線路運行數(shù)據(jù)； 步驟二、判斷是否滿足第一運行條件：根據(jù)輸電網(wǎng)當前運行方式判斷是否選擇配電網(wǎng) 主動重構(gòu)方案，如果判斷結(jié)果為'是'，則下一步進入步驟三，否則下一步進入步驟四； 步驟三、主動重構(gòu)運行：選擇配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案，主動配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（ADMS)通過 主動重構(gòu)來優(yōu)化調(diào)整配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而降低輸配網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率，最終有效降低輸電 網(wǎng)的輸電阻塞；本流程結(jié)束； 步驟四、判斷是否滿足第二運行條件：根據(jù)輸電網(wǎng)當前運行方式判斷是否選擇多源配 電網(wǎng)主動孤島運行方案，如果判斷結(jié)果為'是'，則下一步進入步驟五，否則下一步進入步驟 六； 步驟五、主動孤島運行：選擇多源配電網(wǎng)主動孤島運行方案，ADMS通過微網(wǎng)控制中心 (MGCC)控制接入配電網(wǎng)中微網(wǎng)的出力，形成綜合考慮輸電網(wǎng)輸電阻塞需求和配電網(wǎng)能力的 主動孤島方案，在一定時間內(nèi)降低上游輸電網(wǎng)的負荷，從而有效降低輸電網(wǎng)的輸電阻塞；本 流程結(jié)束； 步驟六、判斷是否滿足第三運行條件：根據(jù)輸電網(wǎng)當前運行方式判斷是否選擇需求響 應(yīng)方案來進行輸電網(wǎng)輸電阻塞管理，如果判斷結(jié)果為'是'，則下一步進入步驟七，否則退出 本流程運行； 步驟七、需求響應(yīng)運行：選擇需求響應(yīng)方案，ADMS通過協(xié)調(diào)優(yōu)化控制MGCC與電動汽車 充電站（EVSCC)，根據(jù)輸電網(wǎng)輸電阻塞需求和配電網(wǎng)能力優(yōu)化調(diào)整微網(wǎng)出力和電動汽車充 電負荷，在主動孤島方案的基礎(chǔ)上，進一步擴大孤島范圍，進一步降低上游輸電網(wǎng)的負荷， 有效降低輸電網(wǎng)的輸電阻塞；本流程結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源主動配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級分層控制方法，其 特征在于：在步驟二中，所述的判斷是否選擇配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案的具體方法為：當輸電 網(wǎng)當前運行方式滿足式（1)時，選擇配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案； APfe^APld (1) 其中，Λ Pfk為通過實施配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案實現(xiàn)的輸配電聯(lián)絡(luò)線功率減少量；Λ P ω 為當前輸電網(wǎng)越限關(guān)鍵線路越過熱穩(wěn)定極限的有功值，具體可通過式（2)計算得到； 八 Pld - P ini, I-Plim, i ⑵ 其中，Pinii i為當前輸電網(wǎng)越限關(guān)鍵線路i的潮流有功值，通過潮流計算可得到；P linU為 當前輸電網(wǎng)越限關(guān)鍵線路潮流上限值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源主動配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級分層控制方法，其 特征在于：在步驟三中，所述的配電網(wǎng)主動重構(gòu)方案算法包括下列步驟： 步驟3. 1)讀入原始數(shù)據(jù)以