(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211248637.3 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510620 广东省广州市天河区天河南 二路2号 (72)发明人 曾顺奇　蔡莹　 (74)专利代理 机构 淄博市众朗知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 37316 专利代理师 张宁　程强强 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/28(2006.01)H02J 3/48(2006.01) H02J 3/50(2006.01) (54)发明名称 基于多元分散资源有功和无功功率协调的 配电网运行灵活性 提升策略 (57)摘要 一种基于多元分散资源有功和无功功率协 调的配电网运行灵活性提升策略， 其特征在于： 包括如下步骤： 分析电压偏差以及光伏逆变器和 MESS的作用； 分析光伏逆变器和MESS的运行特 性； 对不确定PV和DR的定量评估； 对上述模型进 行优化。 发 明提出了一种基于多元分散资源有功 和无功功率协调的配电网运行灵活性提升策略， 来解决光伏发电和DR不确定性下配电系统电压、 功率损耗、 随机性和波动性问题。 在该模 型中， 考 虑功率因数要 求， 讨论了MESS和光伏逆变器的有 功和无功运行空间， 然后利用期望功率不足 (EPNS)和期望功率 削减(EPC)研究了配电网PV发 电和DR的随机 特性， 最后对MESS和配电网的电力 损耗、 需求响应成本和运行成本进行了优化。 权利要求书4页 说明书15页 附图5页 CN 115496292 A 2022.12.20 CN 115496292 A 1.一种基于多元分散资源有功和无功功率协调的配电网运行灵活性提升策略， 其特征 在于： 包括如下步骤： 分析电压偏差以及光伏逆变 器和MESS的作用； 分析光伏逆变 器和MESS的运行特性； 对不确定PV和DR的定量评估； 对上述模型进行优化。 2.根据权利要求1所述的一种基于多元分散资源有功和无功功率协调的配电网运行灵 活性提升策略， 其特 征在于： 分析电压偏差以及光伏逆变 器和MESS的作用， 包括如下步骤： 设定光伏逆变器为有功功率P和无功功率Q， U为共耦合点PCC的电压相量， PL和QL分别为 PCC的有功和无功负载需求， ΔP和ΔQ分别为光伏逆变器向电网提供的有功和无功功率， US 为低压配电网的电压； 则： 有光伏接入时PC C电压大小为： 无光伏接入时PC C电压大小为： 有、 无光伏接入时PC C处的电压偏差为： 即： 假设ΔUmax为最大允许电压偏差， 对应于最大有功功率Pmax和最大电压Umax。 如果光伏逆 变器的有功 功率输出为P ′>Pmax， 则为了防止过电压， 需要减少有功 功率或无功 功率， 满足： 这里： P1R+Q1X＝(P′ ‑Pmax)R 另一方面， 假设最小允许电压偏差为ΔUmin， 对应于PV逆变器的最小有功功率输出Pmin 和PCC的最小电压Umin。 如果光伏系统P ″<Pmin， 为了防止欠电压， 需要有功功率注入或无功补 偿， 满足： 3.根据权利要求1所述的一种基于多元分散资源有功和无功功率协调的配电网运行灵权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115496292 A 2活性提升策略， 其特 征在于： 分析光伏逆变 器和MESS运行特性的过程包括： 确定最大 可接入功率： Pmax＝k(Umax‑Ua)+Pa： 其中， Pmax为最大有功功率， k为有功功率和电压之间的影响因子， Ua、 Pa为任意时刻上对 应的电压以及功率。 4.根据权利要求3所述的一种基于多元分散资源有功和无功功率协调的配电网运行灵 活性提升策略， 其特 征在于： 分析光伏逆变 器和MESS运行特性的过程包括： MESS运行特点： 假设m和n为配网的两个节点， M ESS在这两个节点之间传输时间ζn,m(t)可以建模为： 其中kdelay(t)表示时间t期间的交通拥堵延迟， Dn,m表示节点m与n之间的行驶距离， vMESS 为MESS的传输速度， 表示所需的安装时间； 上式表示t时刻MESS离开节点m到达n点需要t+ζm,n(t)。 定义变量uMESS(t)∈{0,1}为t 时刻MESS状态。 5.根据权利要求1所述的一种基于多元分散资源有功和无功功率协调的配电网运行灵 活性提升策略， 其特 征在于： 对不确定PV和DR定量评估的过程 为： 设光伏逆变 器和DR的预测误差服从多元正态分布， 则： ΔPPV＝(ΔPPV,1， ΔPPV,2)～N(0， BPV)和ΔPDR＝(ΔPDR,1， ΔPDR,2)～N(0， BDR)， 其中ΔPPV和 ΔPDR分别为PV逆变器和DR的预测误差向量， BPV＝Cov(ΔPpv)2*2和BDR＝Cov(ΔPDR)2*2分别为 误差向量ΔPPV和ΔPDR的协方差矩阵； PV逆变器PPV＝(PPV,1,PPV,2)和实际DR功 率PDR＝(PDR,1,PDR,2)的实际输出可根据预测值和 标准差表示如下： PPV＝ μPV+ΔPPV,PDR＝ μDR+ΔPDR； 式中， μPV＝( μPV,1, μPV,2)和 μDR＝( μDR,1, μDR,2)分别为PV逆变 器和DR的预测值向量； 其中， 为第一个PV逆变器的EPNS值； 假设光伏逆变器的实际无功功率输出为QPV＝ (QPV,1,QPV,2)； 与QPV相关的Jocobi行列式可以表示 为： 则QPV＝(QPV,1， QPV,2)的JPD函数是φ(QPV)|J(QPV,1， QPV,2)|。 与光伏逆变器无功功率相关 的EPNS可以表示 为： 设 和 分别表示第i个光伏逆变器在不确定输出条件下的有功和无功功率的期 望功率缩 减(EPC)， 它 们的表达式分别用下式表示；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115496292 A 3