Page 87 - 电力与能源2023年第二期

林君豪，等：基于蒙特卡罗树搜索和 ε 约束算法的配电网源网荷储协同运行优化方法 181

的用电行为进行引导，即进行 DR。本文考虑激励 C loss 线损带来的运行成本可表示为
型的 DR 措施，此时用户的负荷变化量与激励成
ï ï
ìC loss = cP loss
ï ï
͂ 2
͂ 2
本的关系可表示为 í 1 H N l P k + Q k （5）
ï ï P loss = ∑∑ R k
͂ 2
î
24 ï ï H h = 1 k = 1 U k
C DR，j = c in∑ ΔL j，h （1）
͂
͂
͂
式中 N l——网络线路的数量； P，Q，U——线路
h = 1
式中 ΔL i，h——进行 DR 后用户 j 在时段 h 负荷的 k 的有功功率、无功功率和电端点电压的随机变
变 化 量 ；C DR，j—— 针 对 用 户 j 的 激 励 总 成 本 ；C in 量；R——线路电阻值；c——线损成本。
——单位负荷进行转移的激励成本。 考虑到开关设备的使用寿命，如果频繁变更
1.3 储能装置模型 开关状态，长此以往会增加设备更换或维修的频
ESS 的充放电功率与其荷电状态（SOC）及其 率，带来额外的开支。因此，在进行配电网重构时
充放电速率有关，可表示为： 应考虑开关动作的成本，并尽可能地减少其动作
ESS ESS ESS ESS （2）
E h + 1 = E h + η c P c，h + 1 - P d，h + 1 /η d
次数。
ESS 和 E h + 1——ESS 在 时 段 h 和 h+1 的
ESS
式 中 E h
2.1.2 配电网电源负荷同步性优化
ESS
SOC； η c 和 η d——ESS 的 充 电 和 放 电 效 率 ；P c，h + 1 除了优化系统的运行成本 F 1，通过源网荷储
和 P d，h + 1——ESS 的充电和放电功率。 的协同优化，还能促进 DG 的消纳以及优化负荷电
ESS
ESS 由于充放电所带来的折旧成本计算公 源的错峰程度。这一优化目标 F 2 可以通过负荷与
式 ［17］ 为 电源曲线的皮尔逊相关系数来表征：
C inv cov ( L S，L G )
C ESS = ( D d ) B ESS （3） F 2 = max （6）
σ ( L S ) σ ( L G )
A ESS
式中 C inv——ESS 的建设投资成本；A ESS 和 B ESS 式中 cov（ ）和 σ( )——求协方差和求方差运
——ESS 的设备参数；D d——ESS 的充放电深度。
算；L S——系统总负荷曲线对应的小时向量；L G
——系统电源总出力曲线对应的小时向量。
2 配电网源网荷储协同优化的模型描述
2.2 配电网协同优化的约束条件
2.1 配电网协同优化的目标函数 2.2.1 配电网功率、电压及拓扑约束
2.1.1 配电网运行成本优化 配电网在运行优化时，就网络层面而言需要
本文对配电网进行协同运行的目标在于降低 满足如下约束：
系统的运行成本，以及提高系统电源出力和用户 ρ(-P i，max ≤ P i ≤ P i，max )≥ 1 - ξ （7）
͂ T
T
T
负荷的同时率，其中优化系统运行成本的目标函 ρ(-Q i，max ≤ Q i ≤ Q i，max )≥ 1 - ξ （8）
T
T
͂ T
数 F 1 可表示为 ρ(U i，min ≤ U i ≤ U i，max )≥ 1 - ξ （9）
͂
N G ( N L ) ͂ ͂
͂ T
ï ï
F 1 = C B + ∑ C g，i + ∑ C DR，j + C ESS，j + ì P i = U i∑ U j ( G ij cos θ ij + B ij sin θ ij )
i = 1 j = 1 ï ï j ≠ i
í （10）
͂
͂
͂ T
（4） ï ïQ i = U i∑ U j ( G ij sin θ ij - B ij cos θ ij )
C loss + C re ï ï j ≠ i
î
式中 N G 和 N L——配电网中分布式光伏和风电
ì N E
ï ï
ï
数量；C B——配电网向上级电网购电的成本；C g，i ï∑ x i = N E - N T - 1
ï ï i = 1
max
—— 每 个 DG 的 弃 风 弃 电 成 本［C g，i=c u （P g，i − í N E （11）
ï ï |
ï
max ï ∑ x i ≤| C loop
P g，i ），其中 c u 是单位功率弃风弃电成本；P g，i 和 P g，i
î
ï ï i ∈ C loop
——发电机 i 的实际出力和容量］；C in，j——鼓励用 |
ï ï
ì| x h - x h - 1 ≤ N x，h
ï
户进行 DR 的激励费用；C ESS，j——每个用户 ESS ï ï
ï 24
的运行折旧成本；C loss——配电网线路损耗（线损） í∑ | x h - x h - 1 |≤ N x （12）
ï
ï ï h = 1
ï
î
成本；C re——开关动作损耗成本。 ï ï x h = { x i|i = 1，2，⋯，N E }