计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法及系统与流程

本发明属于电力系统安全经济运行，尤其涉及计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、近年来为实现国家“双碳”目标的战略规划，各类清洁能源的装机容量开始逐步增加。但是其发出的功率往往存在较大不确定性，对配电网的安全可靠运行形成了巨大的挑战。

3、需求响应负荷可有效的改善负荷侧功率分布，对配电网的资源调配和安全经济运行起到了重要的作用，其中主动需求响应负荷可根据与供电方协议或者电价的波动来主动调整接入负荷功率，提高了系统调度的灵活性。

4、目前的需求响应负荷的分析方法有：1、利用价格与激励两种负荷需求模型，构建起目标函数为配电网总运行成本最小的主动配电网协调优化模型。2、在激励型需求响应负荷的基础上构建主动配电网最大供电模型，同时提出主动配电网态势利导法，建立相应的评估体系。3、采用云模型理论构建了需求负荷响应的不确定性模型，建立了以系统总运行成本最低为目标函数的优化模型。

5、上述方法中对需求响应负荷建模较为简单，并未考虑到用户侧的自愿行为和分时电价的共同作用，不符合实际情况。

6、清洁能源的接入和用户侧负荷的波动所造成的“源-荷”不确定性会对配电网的运行造成冲击。因此，对其不确定性的处理成为一个关键问题。

7、目前对于不确定性的处理包括如下方法：1、利用最小体积封闭椭球算法来对风光出力的不确定性进行描述，建立起的椭球不确定集合。2、采用离散变换的方法将光伏与负荷的概率分布离散化，将其表示为等效负荷值。3、对源荷的不确定性采用如区间模型，多面体模型等不确定性集的形式进行描述。

8、但是上述方案对于调度存在的缺陷是：无法对源荷的不确定性进行准确描述，难以对所构建不确定性模型的鲁棒性和保守性进行调节。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法及系统，其为降低负荷出力与新能源发电的不确定性对配电网安全稳定运行造成的不利影响，建立了计及主动需求响应负荷的配电网有功无功鲁棒优化模型，该模型在降低网损，减小电压波动，降低系统运行成本等方面具有很好的效果。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一方面提供计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法，包括：

4、对需求响应负荷的功率分布进行描述，得到计及主动需求响应负荷模型；

5、接入计及主动需求响应负荷模型，以配电网日前成本、运行成本和电压偏差最小为目标函数，利用层次分析法为目标函数分配权重系数；采用可调鲁棒区间模型对源荷不确定性进行描述，并引入不确定调节系数和波动系数对不确定性进行调节得到源荷不确定性集合，构建计及主动需求响应负荷的配电网有功无功鲁棒优化调度模型；

6、将所述计及主动需求响应负荷的配电网有功无功鲁棒优化调度模型分解为主问题和子问题，采用列与约束生成算法进行迭代求解，以确定最优电价和负荷转移计划。

7、本发明的第二方面提供计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度系统，包括：

8、用于对需求响应负荷的功率分布进行描述，得到计及主动需求响应负荷模型；

9、用于接入计及主动需求响应负荷模型，以配电网日前成本、运行成本和电压偏差最小为目标函数，利用层次分析法为目标函数分配权重系数；采用可调鲁棒区间模型对源荷不确定性进行描述，并引入不确定调节系数和波动系数对不确定性进行调节得到源荷不确定性集合，构建计及主动需求响应负荷的配电网有功无功鲁棒优化调度模型；

10、用于将所述计及主动需求响应负荷的配电网有功无功鲁棒优化调度模型分解为主问题和子问题，采用列与约束生成算法进行迭代求解，以确定最优电价和负荷转移计划。

11、本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质。

12、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法中的步骤。

13、本发明的第四个方面提供一种计算机设备。

14、一种计算机设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法中的步骤。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明解决了由于传统需求响应负荷难以考虑到用户侧的自愿行为和分时电价的作用，采用基于logistic函数的主动需求响应的负荷转移率模型对需求响应建模，该模型降低需求响应负荷的波动性提高了用户侧的经济型和配电网运行调度的灵活性。

17、2、针对传统区间模型鲁棒性差的缺点，引入调节参数，构建了可调鲁棒不确定性集合来对源荷的不确定性进行描述，相较于确定性优化其在实时市场的价格波动方面具有更强的抵抗能力。

18、3、相较于adr与il单独接入的情况，adr与il的同时接入有效的降低了系统运行成本和向上级电网购电量，提高了系统运行的经济性。减小了电压偏移，提高了系统运行的稳定性；

19、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法，其特征在于，所述利用层次分析法为目标函数分配权重系数，具体包括：

3.如权利要求1所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法，其特征在于，所述对需求响应负荷的功率分布进行描述，具体包括：

4.如权利要求1所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法，其特征在于，构建计及主动需求响应负荷的配电网有功无功鲁棒优化调度模型，还包括约束条件的确定，所述约束条件包括潮流约束、可中断负荷约束和相关元件参数和配变关口功率约束。

5.如权利要求1所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法，其特征在于，所述源荷不确定性集合包括：最恶劣场景的表达式与到达次数。

6.如权利要求1所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法，其特征在于，所述源荷不确定性集合为：

7.如权利要求1所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法，其特征在于，所述采用列与约束生成算法进行迭代求解的过程包括：

8.计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法中的步骤。

10.一种计算机设备，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1-7中任一项所述的计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法中的步骤。

技术总结
本发明属于电力系统安全经济运行技术领域，提供了计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒调度方法及系统，为降低负荷出力与新能源发电的不确定性对配电网安全稳定运行造成的不利影响，首先，构建了基于Logistic函数的ADR模型，并且建立了以日前成本，系统运行维护成本和系统电压波动最小的多目标函数，利用层次分析法对目标函数分配权重系数。采用可调鲁棒区间模型对源荷不确定性进行描述，并引入不确定调节系数和波动系数对不确定性进行调节。基于鲁棒优化理论，建立起源荷不确定性的两阶段鲁棒优化模型，并利用列与约束生成算法进行求解。经仿真验证，结果表明该模型在降低网损，减小电压波动，降低系统运行成本等方面具有很好的效果。

技术研发人员：李阳,李开灿,张启亮,孔维娜,周科,林浩然,李想,张伟,张煊
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司济宁供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16