考虑数据缺失的信息物理融合的配电网鲁棒优化调度方法

技术领域

本发明涉及配电网鲁棒优化调度技术领域，具体涉及考虑数据缺失的信息物理融合的配电网鲁棒优化调度方法。

背景技术

随着配电网中智能监测设备的大量渗入以及信息和通讯技术的不断发展，传统的配电网物理系统和与之对应的信息系统逐渐融合成一个集能量流、信息流和资金流的系统。该系统基于大量的配电网运行数据可实现对配电网更高精度的控制并能够充分利用配电网中各类可调控资源。但由于目前各类可调控资源的运行状态信息的不完全，导致在实际调度过程中会与预测值产生偏差，因此会降低主动配电网应对各种不确定因素的鲁棒性。

为解决以上问题，目前的解决方法主要为：①只单一地考虑主动配电网物理系统中火电、光伏、风电等发电单元的特性及其不确定影响因素，对主动配电网进行鲁棒优化调度：文献[1]： 主动配电网分布式鲁棒优化调度方法[J].电网技术,2019,43(04):1336-1344，考虑可再生能源出力的不确定性，建立含间歇性可再生能源不确定变量约束的主动配电网鲁棒优化模型；文献[2]：计及风电概率分布特征的鲁棒实时调度方法[J].中国电机工程学报,2017,37(03):727-738，建立高渗透光伏接入下的主动配电网运行优化模型，并以此构造主动配电网时段解耦的自适应鲁棒优化模型；文献[3]：基于混合通信网的主动配电信息物理系统可靠性评价[J].中国电机工程学报,2018,38(06):1706-1718+1907，考虑大规模风电并网的不确定影响，结合风电概率分布建立鲁棒优化模型；②文献[4]：考虑信息系统作用的电力系统可靠性研究[J].电力系统保护与控制,2013,41(07):7-13和文献[5]：考虑信息系统作用的电力系统可靠性研究[J].电力系统保护与控制,2013,41(07):7-13，均从信息系统内部提出优化信息传输网络、提升信息传输和处理设备的性能等多种解决措施以降低数据丢失率，提高信息系统的可靠性，从而提高信息物理融合的配电网的鲁棒性。

目前的解决方法缺乏信息物理系统的融合，且没有针对在数据缺失的影响下的配电网鲁棒优化调度方法。此外，现有的方法无法兼顾信息物理融合的配电网系统鲁棒性及其经济性。

发明内容

本发明提供一种考虑数据缺失的信息物理融合的配电网鲁棒优化调度方法，能够考虑信息不完全的影响，通过对配电网的优化调度提高其鲁棒性的同时保证其稳定经济运行。

本发明提供一种考虑数据缺失的信息物理融合的配电网鲁棒优化调度方法，包括：

步骤一：针对信息物理融合的配电网系统的每个可调度设备，设定数据上偏差率的阈值

式中，

步骤二：根据数据偏差场景描述集合

(一)备用容量包括以下约束：

（1）配电网的火电机组及分布式电源设备出力与备用容量约束为：

式中，

（2）需求侧备用容量约束为：

式中，

（3）系统的备用容量的调度需满足：

式中，

(二)配电网的稳定运行需满足以下约束：

a.配电网的功率平衡约束：

式中，

b.线路潮流约束：

式中，

(三)计算配电网的运行成本：

式中，

步骤三：调整数据上偏差率的阈值

上述技术方案可以看出，由于本发明实施例采用一种考虑数据缺失的信息物理融合的配电网鲁棒优化调度方法，由于在模型中考虑了数据缺失问题，定量描述了信息物理融合的配电网因信息不完全的而导致的数据偏差，因此能够通过对配电网的优化调度提高其对于信息系统数据失真问题的鲁棒性。同时结合配电网的功率平衡约束、潮流约束以及配电网的运行成本约束保证其稳定经济运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一种考虑数据缺失的信息物理融合的配电网鲁棒优化调度方法的流程图；

图2是本发明在数据偏差场景描述集合

图3是信息物理融合的配电网架构图；

图4是因信息不完全的而导致的数据偏差场景描述示意图；

图5是本发明的步骤框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明提供一种考虑数据缺失的信息物理融合的配电网鲁棒优化调度方法，能够考虑数据缺失的影响，通过对配电网的优化调度提高其鲁棒性的同时保证其稳定经济运行，其包括以下步骤：

以修改的IEEE标准33节点配电网为例，在节点8、节点9以及节点29处接入额定装机容量为100MW的光伏发电设备；在节点31处接入额定装机容量为200MW的风电机组；在节点23、节点24处接入额定装机容量为10000MW的火电机组；节点4、节点13、节点28以及节点30为可调控的需求侧响应负荷。根据比利时电网公司2021年4月1日的负荷预测数据等比例确定配电网的火电机组、光伏发电设备、风电机组的负荷预测数据。实施例中的部分参数设定如下：

表 1 24小时分时电价

表 2 配电网运行成本参数设定

S1：针对信息物理融合的配电网系统的每个可调度设备，设定数据上偏差率的阈值

式中，

S2：根据数据偏差场景描述集合

(一)备用容量包括以下约束：

（1）配电网的火电机组及分布式电源设备出力与备用容量约束为：

式中，

（2） 需求侧备用容量约束为：

式中，

（3）系统的备用容量的调度需满足：

式中，

(二)配电网的稳定运行需满足以下约束：

a.配电网的功率平衡约束：

式中，

b.线路潮流约束：

式中，

(三)在MATLAB平台中调用cplex求解器，计算在满足以上约束条件下的最小配电网的运行成本：

式中，

解得火电机组应以额定装机容量的39.17%配置备用容量，光伏发电设备和风电机组均以额定装机容量的20%配置备用容量。

此时，各节点的上偏差率的阈值

需要说明的是，上述装置和系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，Read Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的一种考虑数据失真的信息物理融合的主动配电网鲁棒优化调度方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。