提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法及设备

本发明涉及配电网规划运行，具体涉及一种提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法及设备。

背景技术：

1、随着可再生能源渗透率的逐步提高，由于可再生能源本身具有的随机性、波动性，配电网面临着韧性不足、双向潮流、节点电压越限等一系列的风险，智能软开、储能系统等灵活性资源是处理上述风险的有效手段。空间上，智能软开关可根据需要调节馈线的潮流，改善配电网运行状态；时间上，储能系统可储存、释放能量，平抑风、光出力的随机性、波动性，两者时空上相互配合，使得配电网在正常运行时，通过对电能的调控，使配电网工作在最优的状态；在配电网故障时，通过工作模式的转换，为失电区域提供有效的电压支撑，提高失电区域负荷恢复的比例。

2、然而，由于电力电子器件成本较高，合理规划智能软开关、储能可以减少资源的浪费。目前，智能软开关与储能协调规划的研究相对较少，考虑配电系统韧性的提升更少，然而故障恢复是智能软开关与储能系统的重要作用之一，因此有必要在规划时加以考虑。

技术实现思路

1、本发明提出的一种提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法、设备及存储介质，可至少解决背景技术中的技术问题之一。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，包括以下步骤，

4、s1、根据配电网实际情况，综合考虑失电风险及转供路径，建立配电网的典型故障集，并将故障场景嵌入到风电、光伏出力典型日中，构建兼顾配电网正常运行与故障运行的场景集；

5、s2、建立考虑有功功率平衡约束、容量约束、电压支撑约束的智能软开关模型；

6、s3、建立考虑充放电状态约束、功率约束、容量约束的储能模型；

7、s4、基于s1、s2及步骤s3建立面向配电网韧性提升的智能软开关与储能系统协调规划模型。

8、又一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。

9、再一方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上方法的步骤。

10、由上述技术方案可知，本发明的提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法及系统，提出了含典型故障场景的典型日构造方法，建立了智能软开关与储能系统的数学模型，并改进了智能软开关电压支撑相关约束，最终，建立了以经济成本和配电网韧性指标加权为目标，以配电网潮流约束、智能软开关约束、储能系统约束为约束条件，兼顾配电网正常运行与故障运行的优化模型，最后将模型转化为混合整数二阶锥规划模型(mixed-integer second-order programming model，misocp)，并采用matlab中调用gurobi求解器对模型进行求解。本发明方法能够有效的降低配电网的运行成本、提升配电网韧性、实现配电网的可靠运行，希望能为配电网规划与运行的研究提供帮助。

11、与现有技术相比，本发明有益效果体现在：

12、本发明提出典型故障集的构造方法，建立了以经济成本及配电网韧性指标加权为目标，考虑各类约束的智能软开关与储能系统协调规划模型，充分考虑了灵活性资源的作用，规划其位置及容量，发挥其最大的作用，能有效降低系统的运行成本，提升配电网的韧性，实现配电网的可靠运行。

技术特征：

1.一种提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，其特征在于，包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，其特征在于：所述步骤s1、根据配电网实际情况，综合考虑失电风险及转供路径，建立配电网的典型故障集，并将故障场景嵌入到风电、光伏出力典型日中，构建兼顾配电网正常运行与故障运行的场景集，具体包括，

3.根据权利要求2所述的提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，其特征在于：步骤1.5中将故障场景嵌入到风光出力典型日的过程中，优先将影响程度高的故障嵌入到典型日中，即优先配对l1所要嵌入的典型日及时刻，寻找最大值所在的si、ti，ti∈si为l1所配对的典型日和故障时刻，并删除pout所有页中si、t(t∈si)，并依次l2,…,lm。

4.根据权利要求1所述的提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，其特征在于：所述步骤2建立考虑有功功率平衡约束、容量约束、电压支撑约束的智能软开关模型，具体包括，

5.根据权利要求4所述的提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，其特征在于：所述步骤3建立考虑充放电状态约束、功率约束、容量约束的储能模型，具体包括，

6.根据权利要求5所述的提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，其特征在于：所述步骤4基于s1、s2及步骤s3建立面向配电网韧性提升的智能软开关与储能系统协调规划模型，具体包括，

7.根据权利要求6所述的提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，其特征在于：所述步骤4.3中通过big-m法、二阶锥松弛方法将模型转化为misocp模型，具体如下：

8.根据权利要求1所述的提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法，其特征在于：还包括s5、采用内嵌yalmip工具箱的matlab调用gurobi求解s4中的智能软开关与储能系统协调规划模型。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明的一种提升配电网韧性的智能软开关与储能协调规划方法及设备，提出了含典型故障场景的典型日构造方法，建立了智能软开关与储能系统的数学模型，并改进了智能软开关电压支撑相关约束，最终，建立了以经济成本和配电网韧性指标加权为目标，以配电网潮流约束、智能软开关约束、储能系统约束为约束条件，兼顾配电网正常运行与故障运行的智能软开关与储能系统协调规划模型，并将模型转化为混合整数二阶锥规划模型(Mixed‑Integer Second‑Order Programming Model，MISOCP)，本发明方法能够有效的降低配电网的运行成本、提升配电网韧性、实现配电网的可靠运行，希望能为配电网规划与运行的研究提供帮助。

技术研发人员：王磊,戴伟宗
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9