一种配电网动态运行域计算方法、装置、设备和存储介质与流程

本技术涉及配电网，尤其涉及一种配电网动态运行域计算方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、近年来，全球范围内分布式能源资源的快速发展引起了广泛关注。随着太阳能光伏、风能、以及储能技术的持续进步，这些分布式资源正在以惊人的速度融入能源网络。同时，在分布式资源接入的背景下，新兴的能源聚合形式诸如虚拟电厂也在蓬勃发展。因此，在如今能源领域的新形势下，深入研究分布式能源资源的发展情况对于推动可持续能源发展和能源网络的变革具有重要意义。

2、但同时，分布式资源大规模并网会带来电网建设初期无法考虑的电网可靠性问题，尤其是针对其主要接入的配电网。分布式资源的出力受到天气因素等运行条件的影响，具有高随机性、高波动性的特征，严重威胁到了电网运行安全。为了解决这一问题，现有技术提出了动态运行域的管理方法，由配电网运营商在日前发布下一天随时段变化的节点注入功率限额，在保证电网运行可靠性的同时提升了分布式资源灵活性，对分布式资源大规模接入具有关键性作用。虚拟电厂再通过配电网运营商发布的动态运行域调度其聚合的分布式资源参与市场。因此，应用动态运行域对分布式资源大规模接入电网具有关键性的作用。

3、现在广泛运用的动态运行域计算方法以基于线性化的配电网潮流方程构建配电网最优潮流模型为主，如忽略网损进行线性处理、在固定运行点附近采用泰勒展开进行线性化。然而，第一种方法忽略了配电网网损增加带来的安全问题，如潮流越限。第二种方法需要预先计算固定运行点的网络状态变量，计算过程复杂，且增加了配电网运营商计算量，且当分布式资源实际运行点偏移预先设定的固定运行点较多时，会导致第二种方法误差大，不能保证动态运行域的准确性，进而危及配电网运行安全。

技术实现思路

1、本技术提供了一种配电网动态运行域计算方法、装置、设备和存储介质，用于改善现有技术存在的计算量大、计算误差大，影响配电网运行安全性的技术问题。

2、有鉴于此，本技术第一方面提供了一种配电网动态运行域计算方法，包括：

3、获取目标参数，所述目标参数包括非分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入有功功率预测值、净注入无功功率预测值、配电网根节点的电压幅值、分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入无功功率预测值以及分布式资源中新能源出力预测值；

4、通过改进节点注入功率和线路功率的表达式将非线性的配电网潮流模型转化为线性的配电网潮流模型，得到改进后最优潮流模型；

5、将所述目标参数输入到所述改进后最优潮流模型进行优化求解，得到分布式资源所在节点在当前时段的动态运行域计算结果。

6、可选的，所述获取目标参数，包括：

7、根据非分布式资源所在节点的参考信息，预测非分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入有功功率和净注入无功功率，得到非分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入有功功率预测值和净注入无功功率预测值；所述参考信息包括地理位置、气象信息预测数据、历史气象数据以及历史负荷数据；

8、获取配电网根节点的电压幅值；

9、基于分布式资源所在节点的参考信息，预测分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入无功功率以及分布式资源中新能源出力，得到分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入无功功率预测值和新能源出力预测值。

10、可选的，所述通过改进节点注入功率和线路功率的表达式将非线性的配电网潮流模型转化为线性的配电网潮流模型，得到改进后最优潮流模型，包括：

11、根据节点的净注入有功功率、净注入无功功率与节点电压构建改进后节点注入有功功率的表达式、改进后节点注入无功功率的表达式；

12、根据线路的传输的有功功率、无功功率与节点电压构建改进后线路有功功率的表达式、改进后线路无功功率的表达式；

13、构建以分布式资源所在节点的动态运行域之和最大化为目标的目标函数，基于改进后节点注入有功功率的表达式、改进后节点注入无功功率的表达式、改进后线路有功功率的表达式以及改进后线路无功功率的表达式构建潮流约束，并构建分布式资源运行约束，得到改进后最优潮流模型。

14、可选的，潮流约束的构建过程包括：

15、根据改进后节点注入有功功率的表达式、改进后线路有功功率的表达式、改进后节点注入无功功率的表达式以及改进后线路无功功率的表达式构建配电网支路潮流约束；

16、根据改进后线路有功功率的表达式、改进后线路无功功率的表达式、线路阻抗、线路电阻和节点电压构建电压约束；

17、根据节点的净注入有功功率、净注入无功功率以及分布式资源所在节点的动态运行域构建节点有功功率注入约束和节点无功功率注入约束；

18、根据线路的有功功率限额、无功功率限额构建支路潮流限额约束；

19、根据节点的电压上限值、电压下限值构建节点电压限额约束。

20、可选的，构建分布式资源运行约束，包括：

21、根据分布式资源所在节点的储能净充电功率的上限值、下限值以及荷电上限值、荷电下限值构建储能约束；

22、根据分布式资源所在节点的固定负荷、机组出力、储能净充电功率以及分布式资源所在节点向电网运营商购电的功率及售电的功率构建分布式资源功率平衡约束；

23、根据分布式资源购电的最大功率限额、售电的最大功率限额构建分布式资源购售电功率约束；

24、根据分布式资源所在节点向电网运营商售电的功率与购电的功率的差值构建分布式资源节点注入功率遵循动态运行域约束。

25、可选的，所述方法还包括：

26、采集分布式资源在当前时段的最后时刻的荷电状态，以更新所述储能约束；

27、获取非分布式资源所在节点在下一时段各时刻的净注入有功功率预测值、净注入无功功率预测值、分布式资源所在节点在下一时段各时刻的净注入无功功率预测值以及分布式资源中新能源出力预测值，得到更新后的目标参数；

28、将更新后的目标参数输入到更新储能约束后的改进后最优潮流模型进行优化求解，得到分布式资源所在节点在下一时段的动态运行域计算结果。

29、可选的，所述方法还包括：

30、将所述动态运行域计算结果发送给配电网各个分布式资源所属的虚拟电厂，使得虚拟电厂根据获得的动态运行域计算结果对对应的分布式资源进行控制。

31、本技术第二方面提供了一种配电网动态运行域计算装置，包括：

32、参数获取单元，用于获取目标参数，所述目标参数包括非分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入有功功率预测值、净注入无功功率预测值、配电网根节点的电压幅值、分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入无功功率预测值以及分布式资源中新能源出力预测值；

33、模型构建单元，用于通过改进节点注入功率和线路功率的表达式将非线性的配电网潮流模型转化为线性的配电网潮流模型，得到改进后最优潮流模型；

34、模型求解单元，用于将所述目标参数输入到所述改进后最优潮流模型进行优化求解，得到分布式资源所在节点在当前时段的动态运行域计算结果。

35、本技术第三方面提供了一种配电网动态运行域计算设备，所述设备包括处理器以及存储器；

36、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

37、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面任一种所述的配电网动态运行域计算方法。

38、本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码被处理器执行时实现第一方面任一种所述的配电网动态运行域计算方法。

39、从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：

40、本技术提供了一种配电网动态运行域计算方法，包括：获取目标参数，目标参数包括非分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入有功功率预测值、净注入无功功率预测值、配电网根节点的电压幅值、分布式资源所在节点在当前时段各时刻的净注入无功功率预测值以及分布式资源中新能源出力预测值；通过改进节点注入功率和线路功率的表达式将非线性的配电网潮流模型转化为线性的配电网潮流模型，得到改进后最优潮流模型；将目标参数输入到改进后最优潮流模型进行优化求解，得到分布式资源所在节点在当前时段的动态运行域计算结果。

41、本技术中，通过改进注入功率及改进线路功率的表达式将非线性的配电网潮流模型转化为线性的配电网潮流模型，得到改进后最优潮流模型，将获取的目标参数输入到改进后最优潮流模型进行优化求解，得到分布式资源所在节点在当前时段的动态运行域计算结果，相较于传统的线性化配电网潮流方程需要预先计算固定运行点，该方法无需提前计算运行点，也无需基于配电网线路电阻与电抗比值、电压幅值的任何假设，降低了由于运行点偏移导致的计算误差和预先计算运行点状态变量的计算复杂度，减少了计算量，实现了动态运行域计算的冷启动。