本發明涉及電力系統調度，尤其涉及基于電壓穩定裕度校驗的受端電網多源優化調度方法。

背景技術：

1、隨著全國范圍內清潔能源裝機容量不斷提升，給電網的安全運行與新能源的消納帶來重大挑戰。同時，新能源和大型水電基地通常遠離負荷中心，直流輸電設備增加，通過直流線路輸入能源，容易在受端電網引起“空心化”等問題，帶來受端系統的電壓穩定性問題。

2、由于部分輸電地理特征復雜，直流通道與新能源比例的增加加強了系統的電力電子化特性，受端負荷中心缺乏電源支撐，電力供應保障難度大。因此，如何提高電網受電能力，發揮能源互濟作用，促進新能源的消納，保證受端電網的電壓穩定，是電力調度亟須解決的問題。

技術實現思路

1、本發明提供一種基于電壓穩定裕度校驗的受端電網多源優化調度方法，以解決新能源和直流輸電設備增加導致的受端電網電壓穩定性不足的問題。

2、本發明通過下述技術方案實現：

3、本發明的第一方面，提供了一種基于電壓穩定裕度校驗的受端電網多源優化調度方法，包括：

4、以受端電網的最小化運行成本為優化目標建立所述受端電網的多源協同優化調度模型；

5、根據電壓穩定指標建立電壓裕度變化量計算模型；

6、根據電壓裕度變化量建立系統功率調整模型；

7、基于所述多源協同優化調度模型求解優化調度方案，計算在所述優化調度方案下的電壓穩定指標；

8、判斷所述電壓穩定指標是否滿足電壓穩定指標閾值，若滿足，則輸出所述優化調度方案；若不滿足，則根據所述電壓裕度變化量計算模型得到系統能夠接受的電壓穩定裕度變化量，將所述電壓穩定裕度變化量反饋到所述系統功率調整模型，得到功率調整參數；

9、將所述功率調整參數反饋到所述多源協同優化調度模型，對所述多源協同優化調度模型再次求解，得到優化調度方案。

10、本發明以系統運行總成本最小化為目標建立受端電網優化調度模型，考慮受端電網優化多源優化調度的電壓穩定裕度，將滿足系統電壓穩定裕度的功率調整作用于優化調度模型，從而提高受端電網的電壓穩定裕度，緩解受端電網空心化問題，提高了受端系統的運行穩定性。

11、進一步地，所述多源協同優化調度模型表示為：

12、

13、其中，c表示受端電網的運行成本目標函數，min是最小化函數，t為時段編號，e為煤耗成本曲線分段編號，g表示火電機組，w表示風電機組，cge表示火電機組g在第e段的增量煤耗，pget表示t時段火電機組g在第e段的發電量，分別表示火電機組g在t時段的啟、停燃料消耗，cfuel表示燃料單位價格，表示t時段風電機組w的棄風量，cw表示單位棄風懲罰成本，s.t.d表示多源協同優化調度模型的約束條件。

14、進一步地，所述多源協同優化調度模型的約束條件包括：支路潮流約束、節點平衡約束、火電機組運行約束、梯級水電機組運行約束、風電機組運行約束、儲能設備約束、直流輸電線路約束和svc運行約束。

15、進一步地，所述電壓穩定指標包括：

16、

17、其中，bjt為j節點在t時段的電壓穩定指標，為指標bjt的實部，為指標bjt的虛部；

18、i為發電機節點編號，i∈ωg，ωg表示發電機節點集合，j為負荷節點編號，j∈ωl，ωl表示負荷節點集合；t為時段編號，表示發電機節點在t時段的電壓相量，表示負荷節點在t時段的電壓相量；fji表示負荷參與因子，是f矩陣的第j行第i列元素，f＝-(bll)-1blg，bll為導納矩陣yll的虛部；blg為導納矩陣ylg的虛部，導納矩陣y及其分塊表示為y＝θit為t時段節點i的電壓相角，θjt為t時段節點j的電壓相角；vit為t時段節點i的電壓幅值，vjt為t時段節點j的電壓幅值。

19、進一步地，所述電壓裕度變化量計算模型表示為：

20、

21、其中，δbjt為指標bjt在j節點在t時段的變化率；

22、為δbjt的虛部，為δbjt的實部：

23、

24、式中，為指標bjt的實部，為指標bjt的虛部，vit為t時段節點i的電壓幅值，vjt為t時段節點j的電壓幅值，δvjt為t時段節點i的電壓幅值變化，δvjt為t時段節點j的電壓幅值變化，θjt為t時段節點i的電壓相角，θjt為t時段節點j的電壓相角，δθit為t時段節點i的相角變化，δθjt為t時段節點j的相角變化，fji表示負荷參與因子；

25、為節點j在t時段的有功功率偏差，為節點j在t時段的無功功率偏差，ρj為節點j的功率因數。

26、進一步地，所述系統功率調整模型表示為：

27、

28、其中，為節點j在t時段允許的電壓穩定指標變化量，為節點j在t時段滿足電壓裕度的有功調整，為節點j在t時段滿足電壓裕度的無功調整，bthr為電壓穩定指標閾值，為電壓穩定指標計算初始值，δpjt為設定的節點j在t時段的有功功率波動，為節點j在t時段的有功功率偏差，δqjt為設定的節點j在t時段的無功功率波動，為節點j在t時段的無功功率偏差。

29、本發明的第二方面，提供了一種基于電壓穩定裕度校驗的受端電網多源優化調度裝置，包括：

30、第一建模模塊，用于以受端電網的最小化運行成本為優化目標建立所述受端電網的多源協同優化調度模型；

31、第二建模模塊，用于根據電壓穩定指標建立電壓裕度變化量計算模型；

32、第三建模模塊，用于根據電壓裕度變化量建立系統功率調整模型；

33、第一優化模塊，用于基于所述多源協同優化調度模型求解優化調度方案，計算在所述優化調度方案下的電壓穩定指標；

34、第一判別模塊，用于判斷所述電壓穩定指標是否滿足電壓穩定指標閾值，若滿足，則輸出所述優化調度方案；若不滿足，則進入第一計算模塊；

35、第一計算模塊，用于根據所述電壓裕度變化量計算模型得到系統能夠接受的電壓穩定裕度變化量，將所述電壓穩定裕度變化量反饋到所述系統功率調整模型，得到功率調整參數；

36、第二優化模塊，用于將所述功率調整參數反饋到所述多源協同優化調度模型，對所述多源協同優化調度模型再次求解，得到優化調度結果。

37、本發明的第三方面，提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現本發明第一方面任意一項所述的基于電壓穩定裕度校驗的受端電網多源優化調度方法。

38、本發明的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現本發明第一方面任意一項所述的基于電壓穩定裕度校驗的受端電網多源優化調度方法。

39、本發明的第五方面，提供了一種計算機程序產品，當所述計算機程序產品在計算機上運行時，使得計算機執行發明第一方面任意一項所述的基于電壓穩定裕度校驗的受端電網多源優化調度方法。

40、本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：本發明綜合考慮受端電網內的火電機組、梯級水電機組、風電機組、儲能設備與直流輸入線路對于受端電網電壓穩定提升的積極作用，提出了考慮基于電壓穩定裕度校驗的受端電網優化多源優化調度方法，提高受端電網的電壓穩定裕度，保證了受端電網的電壓穩定。對于制定受端電網多源協同優化的電壓穩定裕度校驗方法具有重要的研究意義。