一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法，屬于電力系統(tǒng)評估與規(guī)劃領(lǐng)域。本方法包括：基于已知統(tǒng)計(jì)矩信息構(gòu)建出一個(gè)不確定性量的概率分布集；建立一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布式電源容量評估模型，包括構(gòu)建最大化主動(dòng)配電網(wǎng)中總的分布式電源裝機(jī)容量的目標(biāo)函數(shù)，及構(gòu)建滿足電網(wǎng)的各項(xiàng)技術(shù)約束和描述安全運(yùn)行的分布魯棒聯(lián)合機(jī)會(huì)約束；通過等價(jià)變形和對偶化處理將上述約束轉(zhuǎn)化為一個(gè)雙線性矩陣不等式；采用序列凸優(yōu)化算法對該轉(zhuǎn)化后模型進(jìn)行求解，最終獲得該主動(dòng)配電網(wǎng)允許接入的最大分布式電源容量，及分布式電源選址定容方案。本發(fā)明方法避免了對不確定性量的概率分布要求，且充分利用了統(tǒng)計(jì)矩信息，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【專利說明】
-種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法，屬于電力 系統(tǒng)評估與規(guī)劃領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了應(yīng)對W光伏為主的分布式電源在配電網(wǎng)中大規(guī)模接入所帶來的技術(shù)問題，需 要對配電網(wǎng)能夠消納的最大分布式電源容量進(jìn)行評估，并制定出最優(yōu)的分布式電源選址定 容方案，W實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)中高分布式電源滲透率的目標(biāo)。由于分布式電源出力受天氣和環(huán)境 因素的影響而具有顯著的波動(dòng)性和間歇性，現(xiàn)有的預(yù)測技術(shù)無法對分布式電源未來出力進(jìn) 行精準(zhǔn)預(yù)測；同樣的，現(xiàn)有預(yù)測技術(shù)也無法對配電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。因此，分 布式電源出力和負(fù)荷預(yù)測誤差，為主動(dòng)配電網(wǎng)中的分布式電源容量評估問題引入了大量的 不確定性。然而，傳統(tǒng)方法并未考慮上述不確定性的存在，在容量評估過程中僅采用分布式 電源出力和負(fù)荷的預(yù)測值;倘若實(shí)際的分布式電源出力高于容量評估中采用的預(yù)測值，貝U 傳統(tǒng)方法生成的分布式電源選址定容決策可能會(huì)違反電網(wǎng)安全運(yùn)行約束而不可行;倘若實(shí) 際的分布式電源出力低于容量評估中采用的預(yù)測值，則傳統(tǒng)方法生成的分布式電源選址定 容決策過于保守，未能對可再生能源進(jìn)行充分利用。因此，傳統(tǒng)容量評估方法未考慮上述不 確定性因素，運(yùn)將使得評估結(jié)果過于樂觀或悲觀而偏離實(shí)際情況，并制定出錯(cuò)誤的分布式 電源選址定容方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足之處，針對主動(dòng)配電網(wǎng)中負(fù)荷與分布式 電源出力預(yù)測誤差問題，提出一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法。 該方法根據(jù)調(diào)度中屯、所掌握的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出負(fù)荷和分布式電源出力的均值和方差信息， 基于運(yùn)些矩信息（即均值和方差)對配電網(wǎng)中能夠接入的最大分布式電源容量進(jìn)行評估，并 制定出相應(yīng)的分布式電源接入位置和接入容量規(guī)劃方案。
[0004] 本發(fā)明提出的一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法，其特征 在于，該方法包括W下步驟：
[0005] 1)基于已知的統(tǒng)計(jì)矩信息構(gòu)建出一個(gè)不確定性量的概率分布集，將主動(dòng)配電網(wǎng)中 實(shí)際的負(fù)荷與分布式電源出力分別表示為式(1)和式(2)所示的形式：
[0006]
[0007]
[000引其中，巧和巧，分別為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t已知的有功和無功預(yù)測負(fù)荷值;巧和讀；,分別 為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t實(shí)際的不確定有功和無功負(fù)荷值，而島為對應(yīng)的負(fù)荷不確定性變量；巧f 為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t的分布式電源有功出力預(yù)測變量值；巧6和姪;f分別為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t實(shí)際 的分布式電源不確定有功和無功出力值，而訪6為對應(yīng)的分布式電源出力不確定性變量； ni,t為節(jié)點(diǎn)i處的分布式電源在時(shí)期t已知的功率因數(shù)；Wn為主動(dòng)配電網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)的集 合；Wdg為主動(dòng)配電網(wǎng)中所有分布式電源節(jié)點(diǎn)的集合；r為分布式電源容量評估所采用的時(shí) 期集合；
[0009] 2)將式（1)和式(2)中的所有負(fù)荷不確定性變量綜和分布式電源出力不確定性變 量每f用不確定性向量C表示；調(diào)度中屯、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出該不確定性向量C的均值向 量y和協(xié)方差矩陣S，其中均值向量y中的元素依次為結(jié)和夢f的統(tǒng)計(jì)均值，協(xié)方差矩陣5：中 的元素分別為綜和努f的統(tǒng)計(jì)自方差與協(xié)方差值;基于該均值向量巧日協(xié)方差矩陣S，構(gòu)建 出負(fù)荷與分布式電源出力不確定性量C的概率分布集n(y，5：)如式(3)所示：
[0010]
;)
[0011] 其中，F(xiàn)(C)表示不確定性量C服從的概率分布函數(shù);概率分布集n(ii，5：)中包含所 有關(guān)于C均值取y、方差取X可能的概率分布；
[0012] 3)建立一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布式電源容量評估模型，其中目標(biāo)函數(shù)為最大化主動(dòng)配 電網(wǎng)中總的分布式電源裝機(jī)容量，該目標(biāo)函數(shù)如式(4)所示：
[0013]
[0014] 其中，對于每個(gè)屬于Wdg的節(jié)點(diǎn)i ,Si為節(jié)點(diǎn)i處的分布式電源裝機(jī)容量變量，為非 負(fù)變量;該目標(biāo)函數(shù)的含義為最大化主動(dòng)配電網(wǎng)中總的分布式電源裝機(jī)容量；
[0015] 4)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)的分布式電源出力約束如式(5)所示：
[0016]
[0017] 其中，巧，為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期記知的分布式電源預(yù)測出力系數(shù)；
[0018] 5)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)功率平衡約束如式(6)所示：
[0019]
[0020] 其中，對于每個(gè)屬于Wn的節(jié)點(diǎn)i，j Gi表示所有與節(jié)點(diǎn)i直接相連的節(jié)點(diǎn)j的集合； Pij,t為支路ij在時(shí)期t時(shí)從節(jié)點(diǎn)i流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率變量;qij,t為支路ij在時(shí)期t時(shí)從節(jié) 點(diǎn)i流向節(jié)點(diǎn)j的無功功率變量；
[0021] 6)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每條支路的有功功率、無功功率和其兩端節(jié)點(diǎn)電壓幅值 的潮流方程約束如式(7)所示：
[0022]
[0023] 其中，Ob為該主動(dòng)配電網(wǎng)中所有支路的集合;Vi,t為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t的電壓幅值變 量;Ui,t為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t的電壓幅值平方變量;對于每條屬于Ob的支路和&,t分別為 支路ij兩端的節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j在時(shí)期t的電壓幅值平方變量;ru為已知的支路ij的電阻值； XU為已知的支路ij的電抗值；
[0024] 7)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每條支路傳輸?shù)墓β嗜萘考s束如式(8)所示：
[0025]
[0026] 其中，對于每條屬于〇6的支路ij，SU,max為支路ij已知的視在功率上限值；
[0027] 8)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓安全約束如式(9)所示：
[002引
[0029] 其中，Ui,min和化,max分別為節(jié)點(diǎn)舊知的電壓幅值平方的下限值和上限值；
[0030] 9)根據(jù)上述等式約束式（1)、式（2)、式（5)、式（6)和式（7)，將所有的潮流變量 (pij,t，qij,t，化,t}表示為決策向量X和上述不確定性向量C的函數(shù)，繼而將式(8)和式(9)所描 述的電網(wǎng)安全運(yùn)行約束改寫為式(10)所示的分布魯棒機(jī)會(huì)約束的形式：
[0031]
[0032] 其中，決策向量X的元素為各節(jié)點(diǎn)的分布式電源裝機(jī)容量變量Si;K為式（8)和式 (9)所描述的電網(wǎng)安全運(yùn)行約束總的約束條件個(gè)數(shù);卻林巧日Zk(X)分別為式(8)和式(9)所描 述的電網(wǎng)安全運(yùn)行約束推導(dǎo)出的關(guān)于決策向量X的第k個(gè)函數(shù)和函數(shù)向量;表示當(dāng)不 確定性向量C服從概率分布F(。的情況下的概率大小;S為人為設(shè)定的電網(wǎng)安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn) 水平系數(shù)，取值區(qū)間為(〇，1);式（10)的含義為，在步驟2)建立的概率分布集n(y，5：)中最 惡劣的概率分布下，也要保證所有電網(wǎng)安全運(yùn)行約束不違反的概率不低于I-S;
[0033] 10)對于步驟2)建立的概率分布集約束式(3)和步驟9)建立的分布魯棒聯(lián)合機(jī)會(huì) 約束式（10)，采用C-化R(Conditional化Iue at Risk)近似和對偶理論將運(yùn)兩式聯(lián)合等價(jià) 轉(zhuǎn)化為一個(gè)雙線性矩陣不等式的形式，如式(11)所示：
[0034]
[0035] 其中，Y為已知的矩信息矩陣，定義如式（11)中所示;0為新引入的中間變量;Q為對 偶變量構(gòu)成的對稱矩陣變量;1Y<Y，Q〉表示對已知矩陣Y和對偶變量矩陣Q取矩陣的跡乘積 運(yùn)算;Ak為新引入的非負(fù)尺度變量；
[0036] 11)針對步驟3)建立的目標(biāo)函數(shù)式(4)和步驟10)中等價(jià)轉(zhuǎn)化而來的約束條件式 (11 )，應(yīng)用序列凸優(yōu)化算法對其進(jìn)行求解;最終求解獲得的目標(biāo)函數(shù)式(4)的值就是該主動(dòng) 配電網(wǎng)中分布式電源的容量評估結(jié)果。
[0037] 本發(fā)明提出的運(yùn)種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法，其優(yōu)點(diǎn) 是：
[0038] 1、本發(fā)明方法考慮了主動(dòng)配電網(wǎng)中的分布式電源出力預(yù)測和負(fù)荷預(yù)測的不確定 性，由本發(fā)明方法做出的分布式電源容量評估結(jié)果更接近實(shí)際情況，其制定的分布式電源 選址定容方案可W保證電網(wǎng)安全運(yùn)行約束違反的概率不超過某一闊值；
[0039] 2、本發(fā)明方法避免了對不確定性參數(shù)的概率分布要求，且充分利用了已知的統(tǒng)計(jì) 矩信息，使得分布式電源容量評估結(jié)果不那么保守，具有很強(qiáng)的實(shí)用性；
[0040] 3、通過調(diào)度中屯、設(shè)定不同的電網(wǎng)安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)水平系數(shù)5,可W調(diào)整該分布式電 源容量評估方法的保守性，使得評估結(jié)果在保守性和魯棒性中做權(quán)衡，并具有明確的物理 意義。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 本發(fā)明提出的運(yùn)種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法，包括W 下步驟：
[0042] 1)基于已知的統(tǒng)計(jì)矩信息構(gòu)建出一個(gè)不確定性量的概率分布集，將主動(dòng)配電網(wǎng)中 實(shí)際的負(fù)荷與分布式電源出力分別表示為式(1)和式(2)所示的形式：
[0043]
[0044]
[0045] 其中，巧;和致,分別為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t已知的有功和無功預(yù)測負(fù)荷值;巧,和祭,分別 為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t實(shí)際的不確定有功和無功負(fù)荷值，而綜為對應(yīng)的負(fù)荷不確定性變量；巧f 為節(jié)點(diǎn)巧時(shí)期t的分布式電源有功出力預(yù)測變量值;巧6和熱6分別為節(jié)點(diǎn)巧時(shí)期t實(shí)際 的分布式電源不確定有功和無功出力值，而筑6為對應(yīng)的分布式電源出力不確定性變量； ni,t為節(jié)點(diǎn)i處的分布式電源在時(shí)期t已知的功率因數(shù)；Wn為主動(dòng)配電網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)的集 合；Wdg為主動(dòng)配電網(wǎng)中所有分布式電源節(jié)點(diǎn)的集合；r為分布式電源容量評估所采用的時(shí) 期集合；
[0046] 2)將式（1)和式(2)中的所有負(fù)荷不確定性變量結(jié)和分布式電源出力不確定性變 量駕f用不確定性向量C表示;調(diào)度中屯、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出該不確定性向量C的均值向 量巧日協(xié)方差矩陣X，其中均值向量y中的元素依次為結(jié)和訪。的統(tǒng)計(jì)均值，協(xié)方差矩陣5：中 的元素分別為簽和銷6的統(tǒng)計(jì)自方差與協(xié)方差值;基于該均值向量y和協(xié)方差矩陣S，構(gòu)建 出負(fù)荷與分布式電源出力不確定性量C的概率分布集n(y，5：)如式(3)所示：
[0047]
[0048] 其中，F(xiàn)(C)表示不確定性量C服從的概率分布函數(shù);概率分布集n(y，5：)中包含所 有關(guān)于C均值取y、方差取S可能的概率分布；
[0049] 3)建立一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布式電源容量評估模型，其中目標(biāo)函數(shù)為最大化主動(dòng)配 電網(wǎng)中總的分布式電源裝機(jī)容量，該目標(biāo)函數(shù)如式(4)所示：
[(K)加]
[0051] 其中，對于每個(gè)屬于Wdc的節(jié)點(diǎn)i，Si為節(jié)點(diǎn)i處的分布式電源裝機(jī)容量變量，為非 負(fù)變量;該目標(biāo)函數(shù)的含義為最大化主動(dòng)配電網(wǎng)中總的分布式電源裝機(jī)容量；
[0052] 4)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)的分布式電源出力約束如式(5)所示：
[0化3]
[0054] 其中，巧，為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t已知的分布式電源預(yù)測出力系數(shù)；
[0055] 5)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)功率平衡約束如式(6)所示：
[0化6]
[0057]其中，對于每個(gè)屬于Wn的節(jié)點(diǎn)i，j Gi表示所有與節(jié)點(diǎn)i直接相連的節(jié)點(diǎn)j的集合； PiJ,t為支路U在時(shí)期t時(shí)從節(jié)點(diǎn)i流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率變量;qu,t為支路U在時(shí)期t時(shí)從節(jié) 點(diǎn)i流向節(jié)點(diǎn)j的無功功率變量；
[005引6)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每條支路的有功功率、無功功率和其兩端節(jié)點(diǎn)電壓幅值 的潮流方程約束如式(7)所示：
[0化9]
[0060] 其中，Ob為該主動(dòng)配電網(wǎng)中所有支路的集合;Vi,t為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t的電壓幅值變 量;Ui,t為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t的電壓幅值平方變量;對于每條屬于Ob的支路和&,t分別為 支路ij兩端的節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j在時(shí)期t的電壓幅值平方變量;ru為已知的支路ij的電阻值； XU為已知的支路ij的電抗值；
[0061] 7)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每條支路傳輸?shù)墓β嗜萘考s束如式(8)所示：
[0062]
[0063] 其中，對于每條屬于〇6的支路ij，SU,max為支路ij已知的視在功率上限值；
[0064] 8)設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓安全約束如式(9)所示：
[00 化]
[0066] 其中，Ui,min和化,max分別為節(jié)點(diǎn)舊知的電壓幅值平方的下限值和上限值；
[0067] 9)根據(jù)上述等式約束式（1)、式（2)、式（5)、式（6)和式（7)，將所有的潮流變量 (pij,t，qij,t，化,t}表示為決策向量X和上述不確定性向量C的函數(shù)，繼而將式(8)和式(9)所描 述的電網(wǎng)安全運(yùn)行約束改寫為式(10)所示的分布魯棒機(jī)會(huì)約束的形式：
[006引
[0069]其中，決策向量X的元素為各節(jié)點(diǎn)的分布式電源裝機(jī)容量變量Si;K為式（8)和式 (9)所描述的電網(wǎng)安全運(yùn)行約束總的約束條件個(gè)數(shù);非林巧日Zk(X)分別為式(8)和式(9)所描 述的電網(wǎng)安全運(yùn)行約束推導(dǎo)出的關(guān)于決策向量X的第k個(gè)函數(shù)和函數(shù)向量;表示當(dāng)不 確定性向量C服從概率分布F(。的情況下的概率大小;S為人為設(shè)定的電網(wǎng)安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn) 水平系數(shù)，取值區(qū)間為(〇，1)，典型值可取0.1;式（10)的含義為，在步驟2)建立的概率分布 集n(ii，x )中最惡劣的概率分布下，也要保證所有電網(wǎng)安全運(yùn)行約束不違反的概率不低于 I-S;
[0070] 10)對于步驟2)建立的概率分布集約束式(3)和步驟9)建立的分布魯棒聯(lián)合機(jī)會(huì) 約束式（10)，采用C-化R(Conditional化Iue at Risk)近似和對偶理論將運(yùn)兩式聯(lián)合等價(jià) 轉(zhuǎn)化為一個(gè)雙線性矩陣不等式的形式，如式(11)所示：
[0071]
[0072] 其中，Y為已知的矩信息矩陣，定義如式（11)中所示;0為新引入的中間變量;Q為對 偶變量構(gòu)成的對稱矩陣變量;1Y<Y，Q〉表示對已知矩陣Y和對偶變量矩陣Q取矩陣的跡乘積 運(yùn)算;Ak為新引入的非負(fù)尺度變量；
[0073] 11)針對步驟3)建立的目標(biāo)函數(shù)式(4)和步驟10)中等價(jià)轉(zhuǎn)化而來的約束條件式 (11 )，應(yīng)用序列凸優(yōu)化算法對其進(jìn)行求解;最終求解獲得的目標(biāo)函數(shù)式(4)的值就是該主動(dòng) 配電網(wǎng)中分布式電源的容量評估結(jié)果，即能夠接入的最大分布式電源容量;而求解獲得的 決策向量X的取值，就是為實(shí)現(xiàn)此最大容量相應(yīng)的分布式電源最優(yōu)的接入位置與接入容量 方案。由于在步驟2)中，本方法在描述負(fù)荷與分布式電源出力不確定性時(shí)，使用了大量歷史 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲得的均值和方差信息，且運(yùn)些均值和方差信息對于模型決策與容量評估結(jié)果具 有直接的影響，因此本發(fā)明方法是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的容量評估方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源最大容量評估方法，其特征在于，該方法包 括W下步驟： 1) 基于已知的統(tǒng)計(jì)矩信息構(gòu)建出一個(gè)不確定性量的概率分布集，將主動(dòng)配電網(wǎng)中實(shí)際 的負(fù)荷與分布式電源出力分別表示為式(1)和式(2)所示的形式：其中，巧;和寶;分別為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t已知的有功和無功預(yù)測負(fù)荷值;巧，和貨.，分別為節(jié) 點(diǎn)i在時(shí)期t實(shí)際的不確定有功和無功負(fù)荷值，而綜為對應(yīng)的負(fù)荷不確定性變量;巧f為節(jié) 點(diǎn)i在時(shí)期t的分布式電源有功出力預(yù)測變量值；巧6和曼分別為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t實(shí)際的分 布式電源不確定有功和無功出力值，而為f為對應(yīng)的分布式電源出力不確定性變量;ru,t為 節(jié)點(diǎn)i處的分布式電源在時(shí)期t已知的功率因數(shù)；Ψη為主動(dòng)配電網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)的集合；Wdc 為主動(dòng)配電網(wǎng)中所有分布式電源節(jié)點(diǎn)的集合；Γ為分布式電源容量評估所采用的時(shí)期集 合； 2) 將式（1)和式(2)中的所有負(fù)荷不確定性變量軟和分布式電源出力不確定性變量結(jié)e 用不確定性向量ξ表示；調(diào)度中屯、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出該不確定性向量ξ的均值向量μ和 協(xié)方差矩陣Σ，其中均值向量μ中的元素依次為垸和竊。的統(tǒng)計(jì)均值，協(xié)方差矩陣Σ中的元 素分別為爲(wèi)和綜。的統(tǒng)計(jì)自方差與協(xié)方差值;基于該均值向量μ和協(xié)方差矩陣Σ，構(gòu)建出負(fù) 荷與分布式電源出力不確定性量ξ的概率分布集Π (μ，Σ)如式(3)所示：其中，F(xiàn)U)表示不確定性量ξ服從的概率分布函數(shù);概率分布集Π (μ，Σ)中包含所有關(guān) 于ξ均值取μ、方差取Σ可能的概率分布； 3) 建立一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布式電源容量評估模型，其中目標(biāo)函數(shù)為最大化主動(dòng)配電網(wǎng) 中總的分布式電源裝機(jī)容量，該目標(biāo)函數(shù)如式(4)所示：其中，對于每個(gè)屬于Wdc的節(jié)點(diǎn)i，Si為節(jié)點(diǎn)i處的分布式電源裝機(jī)容量變量，為非負(fù)變 量;該目標(biāo)函數(shù)的含義為最大化主動(dòng)配電網(wǎng)中總的分布式電源裝機(jī)容量； 4) 設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)的分布式電源出力約束如式巧)所示：其中，巧，f為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t已知的分布式電源預(yù)測出力系數(shù)； 5) 設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)功率平衡約束如式(6)所示：其中，對于每個(gè)屬于Ψη的節(jié)點(diǎn)i，jEi表示所有與節(jié)點(diǎn)i直接相連的節(jié)點(diǎn)j的集合;pij,t 為支路U在時(shí)期t時(shí)從節(jié)點(diǎn)i流向節(jié)點(diǎn)j的有功功率變量;qu,t為支路U在時(shí)期t時(shí)從節(jié)點(diǎn)i 流向節(jié)點(diǎn)j的無功功率變量； 6) 設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每條支路的有功功率、無功功率和其兩端節(jié)點(diǎn)電壓幅值的潮 流方程約束如式(7)所示：其中，Ob為該主動(dòng)配電網(wǎng)中所有支路的集合;Vi,t為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t的電壓幅值變量;Ui,t 為節(jié)點(diǎn)i在時(shí)期t的電壓幅值平方變量;對于每條屬于Ob的支路和&,t分別為支路ij 兩端的節(jié)點(diǎn)巧日節(jié)點(diǎn)j在時(shí)期t的電壓幅值平方變量;町為已知的支路。的電阻值;XI功已 知的支路ij的電抗值； 7) 設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每條支路傳輸?shù)墓β嗜萘考s束如式(8)所示：其中，對于每條屬于的支路ij，Sij,max為支路ij已知的視在功率上限值； 8) 設(shè)定所述主動(dòng)配電網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓安全約束如式(9)所示：其中，Ui,min和Ui,max分別為節(jié)點(diǎn)舊知的電壓幅值平方的下限值和上限值； 9) 根據(jù)上述等式約束式（1)、式（2)、式（5)、式(6)和式（7)，將所有的潮流變量 qij,t,化,t}表示為決策向量X和上述不確定性向量ξ的函數(shù)，繼而將式(8)和式(9)所描述的 電網(wǎng)安全運(yùn)行約束改寫為式(10)所示的分布魯棒機(jī)會(huì)約束的形式：其中，決策向量X的元素為各節(jié)點(diǎn)的分布式電源裝機(jī)容量變量Si;K為式(8)和式(9)所描 述的電網(wǎng)安全運(yùn)行約束總的約束條件個(gè)數(shù);馬批)和zk(x)分別為式(8)和式(9)所描述的電 網(wǎng)安全運(yùn)行約束推導(dǎo)出的關(guān)于決策向量X的第k個(gè)函數(shù)和函數(shù)向量;表示當(dāng)不確定性 向量ξ服從概率分布FU)的情況下的概率大小;δ為人為設(shè)定的電網(wǎng)安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)水平系 數(shù)，取值區(qū)間為(0，1);式（10)的含義為，在步驟2)建立的概率分布集Π (μ，Σ )中最惡劣的 概率分布下，也要保證所有電網(wǎng)安全運(yùn)行約束不違反的概率不低于1-δ; 10) 對于步驟2)建立的概率分布集約束式(3)和步驟9)建立的分布魯棒聯(lián)合機(jī)會(huì)約束 式（10)，采用C-VaR(Conditional化lue at Risk)近似和對偶理論將運(yùn)兩式聯(lián)合等價(jià)轉(zhuǎn)化 為一個(gè)雙線性矩陣不等式的形式，如式(11)所示：其中，Y為已知的矩信息矩陣，定義如式（11)中所示;β為新引入的中間變量;Q為對偶變 量構(gòu)成的對稱矩陣變量;h<Y，Q>表示對已知矩陣Υ和對偶變量矩陣Q取矩陣的跡乘積運(yùn)算； Ak為新引入的非負(fù)尺度變量； 11) 針對步驟3)建立的目標(biāo)函數(shù)式(4)和步驟10)中等價(jià)轉(zhuǎn)化而來的約束條件式（11)， 應(yīng)用序列凸優(yōu)化算法對其進(jìn)行求解;最終求解獲得的目標(biāo)函數(shù)式(4)的值就是該主動(dòng)配電 網(wǎng)中分布式電源的容量評估結(jié)果。
【文檔編號】H02J3/46GK106099984SQ201610618112
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月29日 公開號201610618112.2, CN 106099984 A, CN 106099984A, CN 201610618112, CN-A-106099984, CN106099984 A, CN106099984A, CN201610618112, CN201610618112.2
【發(fā)明人】吳文傳, 張伯明, 陳欣, 孫宏斌, 郭慶來, 王彬
【申請人】清華大學(xué)