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专利号: 2016108834000
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有最大容量准则约束的含清洁能源电网优化调度方法,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤1,根据电网模型确定系统的拉普拉斯矩阵

包含风/光/储节点的电网频率分析模型:

其中,i,j分别为电网中第i,j个节点的编号,n为电网中节点总数,Mi为节点i的惯性常数,Di为节点i的阻尼常数,θi,θj分别为节点i,j的相角,Ei,Ej分别为节点i,j的电压,Yij为节点i与节点j之间的导纳,gi(t)为节点i的波动功率;根据上述模型得到系统的拉普拉斯矩阵为:其中,αij=EiEj|Yij|为两节点之间的耦合强度;

步骤2,确定参数

将步骤1所确定的拉普拉斯矩阵L去掉零特征值及其零特征值对应的特征向量后,重构为一个新矩阵La,解方程PLa+LaTP=-I求得唯一解P,其中I为单位矩阵,进而得到:c1=λmin(P),c2=λmax(P),c3=λmin(I)=1,c4=2λmax(P),  (3)其中,λmin(P),λmax(P),λmin(I)分别表示P的最小特征值、P的最大特征值、I的最小特征值;c1,c2,c3,c4同是步骤3为确定电网中各个节点的容许波动功率的最大范围|gi(k)|所需的参数;

步骤3,确定电网中各个节点的最大变化容量约束|gi(k)|电网中各个节点的最大变化容量约束:

将步骤2确定的四个参数c1,c2,c3,c4代入式(4),得到式(5):其中, 为节点i的物理最大传输功率,Pijmax=EiEj|Yij|为边εij的物理最大传输功率,r为允许频率偏差,Di为节点i的阻尼常数,k表示第k个时刻;

步骤4,确定目标函数和待优化参数

以常规机组出力与储能单元充放电功率为优化变量,确定待优化参数数量为m,针对电网运行过程中要获得的不同目标选取合适的目标函数J1,J2,…,Jq,q为待优化目标函数个数;

步骤5,基于最大容量准则确定约束条件,

5.1)有功平衡约束:

其中,min函数表示取两个变量中较小的一个,ΩG为常规机组节点的集合,ΩB为储能节点的集合,ΩV为光伏节点的集合,ΩW为风电节点的集合,ΩL为负荷节点的集合,分别为k时刻常规机组ig、光伏节点iv、风电节点iw的功率;

为k时刻储能单元ib的充放电功率, 为k时刻的负荷节点il的消耗功率,分别为k时刻光伏节点iv、风电节点iw、负荷节点il的功率预测值;

5.2)常规机组的出力约束:

其中, 分别为常规机组出力上、下界;

5.3)储能单元的功率约束:

其中, 放电为正,充电为负; 分别为储能单元ib的最大充、放电功率;

步骤6,采用NSGA-II在线滚动算法对上述多目标问题进行优化。

2.根据权利要求1所述的具有最大容量准则约束的含清洁能源电网优化调度方法,其特征在于:所述的步骤6中,采用NSGA-II在线滚动算法,共经过12次优化,每次优化产生10个Pareto解组成的解集,然后在这个解集中按如下原则选择一组最优解:

6.1)以常规机组出力最小为原则,假如解集中所有常规机组出力相同则执行下一步;

6.2)以储能单元1的调度功率最小为原则,假如解集中所有储能单元1的调度功率相同,则以储能单元2的调度功率最小为原则,以此类推,直到找出本次的最优解。