基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度优化调度研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yeah88
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随着环境污染严重和全球能源紧缺的问题日渐加重,提高可再生分布式电源的渗透率,优化电力系统运行方式迫在眉睫。高渗透率分布式电源对配电网造成了深刻的影响,主要表现为:提高资源利用率、降低环境污染、减小由于功率远距离输送而造成的有功损耗,同时也对配电网的电能质量及供电可靠性造成不良影响。因此,为了实现高渗透率分布式电源的完全消纳和多种可控分布式电源的优化控制,协调优化接入主动配电网中的分布式电源是亟待解决的问题。为了应对接入主动配电网中间歇性分布式电源出力不确定性,解决其预测精度随着时间尺度的增长而下降,造成预测不准确的问题,本文提出了基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度的多源协调优化调度策略,精细化协调优化和控制管理接入主动配电网中的可控分布式电源、储能及柔性负荷,以期实现间歇性可再生分布式电源的最大化消纳。长时间尺度下首先以网络拓扑结构将分布密集且容量较小的分布式电源划分到自治区域内,求解自治区域对外供蓄能力指标,将其等效为可控分布式电源;其次以主动配电网优化调度成本最小为全局优化目标函数,利用原对偶内点法进行最优潮流求解,并将优化求得的有功出力作为基准值。短时间尺度基于模型预测控制,采用多步动态滚动优化,采用序列二次规划法进行有功出力增量的求解,使有功出力控制过程更加平滑。本文基于IEEE33节点算例系统对所提模型进行了仿真验证,在仿真部分通过在风电、光伏有功出力平缓变化和风电、光伏出力快速波动两种情况下,分别比较分析传统开环优化调度方法与基于MPC的多时间尺度优化调度方法。算例结果表明,本文所提主动配电网多源协调优化调度策略在消纳间歇性分布式电源波动性、平滑分布式电源有功出力方面的有效性和优越性。
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