一种主动配电网源储协调优化运行方法及系统

技术领域

本发明属于电力系统中优化运行技术领域，具体涉及一种主动配电网源储协调优化运行方法及系统。

背景技术

随着配电网侧分布式光伏等可再生能源以及储能等新兴负荷高比例、规模化的接入电网，使得原来作为单一的用电单位的配电网也能够作为能源的生产者向高压网返送电能。在此背景下，负荷波动将进一步叠加分布式电源出力的波动性、随机性影响，加剧源荷电力平衡的难度，给电网安全运行和可靠电力供应造成更大压力。传统的直流潮流模型是一种近似估算高压输电网络中有功功率分配的模型，但在配电网层面中却无法使用，主要原因有以下几点：

1)配电网中线路的电阻和电抗往往比较接近，导致有功功率和无功功率的耦合程度很高，因此无法仅对有功功率分析而不考虑无功功率的影响；

2)配电网一般是闭环设计、开环运行，因此随着线路长度的增长，电压降落会较为明显，无法假设电压幅值为1；

3)在主动配电网中，由于存在双向潮流，因此使得潮流的分布更加复杂，需要一个更加完整的潮流模型来刻画。

然而，直接采用传统潮流的求解方法，由于潮流方程是非线性等式方程组，会导致优化问题呈现出不好的非凸性质，求解困难；采用线性化潮流的计算方法，在运行点电压偏离额定电压时，存在较大的误差。其次，由于分布式光伏等新能源的无功电压支撑能力较弱，同时还存在着出力强随机性的特征，接入系统中更容易引起电压越限和潮流越界的问题。

因此综合考虑可再生能源的出力特性，储能的运行特性以及配电网的潮流描述方法，目前亟待提出一种适用于描述主动配电网双向潮流分布的优化模型来结果分布式光伏等可再生能源接入下的电力平衡以及优化运行问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种主动配电网源储协调优化运行方法及系统，用于解决高比例可再生能源接入引起的双向潮流安全运行困难的技术问题，用于在主动配电网的源荷经济调度中，准确刻画网络中的潮流分布，在电压不越界、潮流不越限的前提下，确保系统的安全经济运行。

本发明采用以下技术方案：

一种主动配电网源储协调优化运行方法，包括以下步骤：

S1、基于系统基本技术信息，设定系统运行的基准电压以及基准容量，执行考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法；

S2、将步骤S1主动配电网源储协调优化运行求解得到的二阶锥松弛潮流还原为原始潮流，校验步骤S1优化运行中松弛后的二阶锥潮流约束等号是否成立，若不成立，则输出潮流无法还原，若成立，则输出包含节点电压幅值、支路有功功率、支路无功功率以及支路电流幅值的潮流计算结果；

S3、使用步骤S2得到的潮流计算结果进行潮流相角的还原，得到考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法的调度结果，实现主动配电网源储协调优化运行。

具体的，步骤S1中，系统基本技术信息包括：分布式可再生能源以及负荷的预测功率信息，系统中储能装置的技术参数以及初始荷电状态，已有的输电网架以及网络参数。

具体的，步骤S1具体为：

S101、分别建立分布式可再生能源的数学模型、储能装置的数学模型、输电线路的二阶锥数学模型，通过系统节点功率平衡模型将可再生能源的数学模型、储能装置的数学模型和输电线路的二阶锥数学模型耦合形成系统安全运行的数学模型；

S102、建立考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调运行的优化模型的目标函数以及全系统数学模型，以系统经济运行成本最低求解得到未来以15分钟为间隔的24小时的调度结果。

进一步的，步骤S101中，分布式可再生能源的数学模型具体为：

其中，T

储能装置的数学模型具体为：

其中，Ω

输电线路的二阶锥数学模型具体为：

其中，

系统节点功率平衡模型具体为：

其中，y

进一步的，步骤S102中，全系统数学模型minf为：

minf＝minf

其中，f

更进一步的，电储能装置全天的运行费用f

其中，n

具体的，步骤S3具体为：

S301、针对已有输电网架中所有的输电电路，生成系统的邻接矩阵，并消除与高压网相接的节点所代表的一行，之后对邻接矩阵进行转置；

S302、通过求解一个支路两端相角差与节点相角的线性方程组获得各个节点的相角，再通过欧姆定律得到支路电流向量以及支路功率向量，并输出各个电源、储能、负荷以及网损的优化调度结果。

进一步的，步骤S301中，转置后的邻接矩阵如下：

。

进一步的，步骤S302中，支路电流向量I

其中，V

第二方面，本发明实施例提供了一种主动配电网源储协调优化运行系统，包括：

数据模块，从配电网运营商中获取系统基本技术信息；

执行模块，基于数据模块得到的系统基本技术信息，设定系统运行的基准电压以及基准容量，执行考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法；

校验模块，将二阶锥松弛潮流还原为原始潮流，校验执行模块优化运行中松弛后的二阶锥潮流约束等号是否成立，若不成立，则输出潮流无法还原，若成立，则输出包含节点电压幅值、支路有功功率、支路无功功率以及支路电流幅值的潮流计算结果；

优化模块，使用校验模块得到的潮流计算结果进行潮流相角的还原，得到考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法的调度结果，实现主动配电网源储协调优化运行。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

一种主动配电网源储协调优化运行方法，能够提高主动配电网在单日运行中的安全性与经济性；本发明方法建立的是一个单层的确定性模型，可以通过常见的商业求解器直接求解，计算效率高，使用简单，通过获取优化模型求解得到的节点电压幅值、支路有功功率、支路无功功率以及支路电流幅值判断二阶锥不等式的等号是否成立，以判断潮流是否可以得到还原。相比于不考虑网架结构或者考虑直流/线性化潮流约束的方法，本发明采用了精确刻画主动配电网中双向潮流的网架约束，综合考虑了有功与无功之间的高度耦合以及节点电压的跌落幅度，对运行计划的安排以及输电的安全起到了保障的作用，更加符合主动配电网中复杂的潮流分布情况；由于各类分布式可再生能源的电压支撑能力弱，出力不随机性因素强，因此本发明方法适合面对高比例分布式可再生能源接入系统，尤其是针对电压易越限，潮流易越界的主动配电网中，同时提高安全性和经济性。

进一步的，从配电网运营商中获取系统基本技术信息，是实现主动配电网源储协调优化运行所需的必要条件。

进一步的，设定系统运行的基准电压以及基准容量，将有名值转化成标幺值，可以减少计算的复杂度，同时也增强了方法的扩展性。通过聚合可再生能源和储能装置的数学模型，能够在不违背设备安全运行条件的前提下，达到运行经济最优。

进一步的，建立二阶锥潮流约束下主动配电网源荷协调优化运行模型，是本发明的核心部分；在给定的基准值下，通过建立并求解二阶锥潮流约束下主动配电网源荷协调优化运行模型可以获得在电压不越限，潮流不越界的松弛解。由于综合考虑了网络中有功功率和无功功率的影响，因此相较于直流潮流模型更为精确，结果更加可行；同时由于模型是一个单层的确定性模型，因此可以直接采用商业求解器计算，如Gurobi，求解效率高，使用简单。

进一步的，建立优化模型的目标函数以及全系统数学模型，反映了配电网运营商的主观意愿，有助于为配电网运营商设定友好的运行目标。

进一步的，通过设置电储能装置的全天运行费用，将电储能的配置成本分配在了全生命周期内，方便系统运营商合理利用储能以延长使用寿命；联络线的全天交换功率费用，反应了主动配电网全天运行的经济情况，是系统运行商最看重的指标；最后设置光伏机组的弃光罚项，可以提高系统新能源的利用效率，促进新能源的消纳。

进一步的，分析支路两端相角差和电压电流以及功率相量之间的关系，进而获得潮流松弛解与真实解的映射关系。在此映射关系的作用下，将主动配电网源储协调优化运行求解得到的二阶锥松弛潮流还原为主动配电网的实际潮流，之后校验等号是否成立来判断还原操作是否成功。

进一步的，消除与高压网相接的节点所代表的一行，之后在对此邻接矩阵进行转置，新得到的矩阵将在下一步作为关键因素还原各个节点的相角。

进一步的，求解支路两端相角差与节点相角差的方程组，获得主动配电网潮流的准确解，从而得到考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行的调度结果。

可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

综上所述，本发明用于在主动配电网的源荷经济调度中，准确刻画网络中的潮流分布，在电压不越界、潮流不越限的前提下，确保系统的安全经济运行。同时可以用商业求解器直接求解，效率高，使用简单。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为本发明实施例33节点系统网架图；

图3为本发明实施例33节点系统各节点的负荷曲线图；

图4为本发明实施例33节点系统联络节点的电价图；

图5为本发明实施例33节点系统优化调度结果图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述预设范围等，但这些预设范围不应限于这些术语。这些术语仅用来将预设范围彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一预设范围也可以被称为第二预设范围，类似地，第二预设范围也可以被称为第一预设范围。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

主动配电网源储协调优化运行方法是配电网能量管理的重要前提保证。其通过使用二阶锥潮流约束来刻画配电网在优化周期内的潮流分布，反映各条支路的安全运行状况。再加以分布式光伏等新能源与储能的运行约束，共同完成区域内的能量供应与最优分配任务，提高系统的安全性与经济性。同时，由于二阶锥潮流源于传统潮流方程，因此只需要满足节点功率平衡，即可满足系统全局的功率平衡，同时也包含了系统总体的网损成分，为运营者提供一个参考。

本发明提供了一种主动配电网源储协调优化运行方法，用于在主动配电网的源荷经济调度中，准确刻画网络中的潮流分布，在电压不越界、潮流不越限的前提下，确保系统的安全经济运行。基于精确的二阶锥交流潮流模型构建的网络传输约束集全面考虑了有功与无功成分对系统发电计划安排和输电安全的影响。通过合理分配储能的充放电时段，在给定的分布式光伏等可再生能源的运行特性下，最小化了系统的运行成本。除此之外，本发明所提方法建立的是一个单层的确定性模型，可以通过常见的商业求解器直接求解，计算效率高，使用简单。相比于不考虑网架结构或者考虑直流/线性化潮流约束的方法，本发明所提方法采用了精确刻画主动配电网中双向潮流的网架约束，综合考虑了有功与无功之间的高度耦合以及节点电压的跌落幅度，对运行计划的安排以及输电的安全起到了保障的作用，更加符合主动配电网中复杂的潮流分布情况。由于各类分布式可再生能源的电压支撑能力弱，出力不随机性因素强，因此本发明所提方法非常适合面对高比例分布式可再生能源接入系统，尤其是针对电压易越限，潮流易越界的主动配电网中，同时提高安全性和经济性。

请参阅图1，本发明一种主动配电网源储协调优化运行方法，包括以下步骤：

S1、从配电网运营商中获取系统基本技术信息；

系统基本技术信息包括：分布式可再生能源以及负荷的预测功率信息，系统中储能装置的技术参数以及初始荷电状态，已有的输电网架以及网络参数。

S2、设定系统运行的基准电压以及基准容量，如基准电压为10kV，基准容量为1000kVA，执行考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法，具体包括以下步骤：

S201、分别建立分布式可再生能源的数学模型、储能装置的数学模型、输电线路的二阶锥数学模型以及系统节点功率平衡模型；

(1)构建主动配电网的二阶锥潮流约束

对于任意一条输电线路，均等效为一个支路电感和两个对地电容的连接。对于支路电感，采用欧姆定律，则有下式成立：

其中，V

对于电力网络中的任意节点，根据基尔霍夫电流定律，存在如下的节点功率平衡方程：

其中，y

由式(1)～(3)构成了支路潮流模型，由于配网一般都是闭环设计，开环运行，因此本发明均认为主动配电网是一个辐射网。

系统中有n+1个节点(与主网相接的点作为松弛节点加入)，则将有n条支路，上述问题的带求解参数的集合为：

X(s)＝{x＝(S,I,V,s

其中，S代表支路中流动的复功率，I代表支路中流过的复电流，V代表各个节点的复电压，s代表各个节点的注入复功率，s

在给定了各个节点注入功率复向量的前提下，系统潮流中一共有2n+n+1个非线性复方程，n+n+n+1个复变量；复方程数等于未知复变量的个数，因此从数学角度来说，该问题是一个适定问题。且由于电网往往运行在标幺值附近，因此，该方程应该有唯一解，即为潮流解。

考虑到复变量不利于运算，因此将上述潮流方程组中的实虚部分离开来，于是本发明专利将式(2)带入到式(1)中，并记v

之后将式(3)的有功功率方程以及无功功率方程分开，即可得到相角松弛后的实数域中的潮流方程：

同时补充电压平方与电流平方关系方程：

其中，p

此时，通过变形之后，上述模型已经将电压和电流的相角信息略去，只存在幅值信息。

但由于式(9)仍然是一个非线性等式约束，整个问题仍然是一个非凸问题，难以求解，因此，进一步对式(9)进行松弛：

当上式的不等号取等号时，则这一步松弛问题的解与相角松弛后的解等价。而有研究表明，当负荷的上界功率为无穷大或目标函数是关于电流的增函数、负荷功率的非减函数时，该问题的最优解与相角松弛后的最优解始终相同。通过多数算例检验，也发现等号在大部分情况下是成立的。

进一步对式(10)进行变形，得到标准的二阶锥约束形式，如，因此原问题由非凸问题转换为了二阶锥问题(SOCP)，用商业求解器直接求解，具体如下：

(2)构建主动配电网的分布式光伏约束

分布式光伏机组发电主要是利用半导体的光生伏特效应将光能转变为电能，其核心部件是太阳能电池。但是太阳能电池只能产生直流电，因此往往还需要逆变器对产生的直流电进行逆变才能接入到交流电网中。

采用光伏发电具有储量丰富、维护方便、清洁低碳等诸多优点，但也存在着明显的能量密度低、不连续、不稳定的缺点。其出力与自然条件密切相关，包括太阳辐射强度、环境温度等。光伏太阳能电池的输出功率与太阳辐射强度成正相关。其实际出力一般参照标准测试环境下(太阳辐射强度为1000W/m

光伏出力通过预测模块计算得到，在本发明中，其预测值为其出力的最大值，其实际出力根据具体情况(是否允许弃光)应该介于0与预测值之间：

(3)构建主动配电网的电储能装置约束

储能装置在主动配电网系统中起到了能量缓冲、削峰填谷以及平抑功率波动消纳新能源的作用。

在夜间，用户用电量较低，处于用电低谷期，购电电价便宜，此时，储能往往就以充电的方式，提高系统的用电量，将多余的能量存储起来，这样便起到了填谷与消纳新能源的作用。

在中午，用户的用电量突增，配电网与高压输电网的交换功率有限，电力可能出现缺额，且此时电价较高，此时储能装置放电，减低系统运行的成本。

储能的充放电状态灵活可控，但不应该出现在同一时段既充电又放电的情况，因此为了保证模型具有一定的现实适用性以及满足其安全运行条件，考虑其荷电状态(Stateof Charge，SOC)以及充放电功率的限制。

考虑到实际情况下，储能不可能在同一时段内同时充放电，因此需要通过一个0，1变量加上互斥约束来进行对储能的出力进行修正：

其中，Ω

考虑到通过电力电子接入到微网，其动态调节特性比较迅速，因此不考虑其爬坡约束，但是应该要满足储能装置的充电连续性规则。同时考虑到储能装置的寿命问题，一般不会将其电量全部充满或放空，因此有如下两条约束成立：

其中，

事实上，考虑到对求解时间的要求，式(14)至式(16)仍然用式(19)和式(20)代替。

因为在优化过程中不会出现充电功率与放电功率同时有值的情况。接下来予以证明：注意到储能的成本系数均为正数，对于一个指定的输出功率来说，有两种情况能达到这样的目的，其一是充放电功率中只有一个不为零，其二是充放电功率均不为零。考虑第二种情况，如果此时储能净功率为放电，那也就意味着实际的放电功率要大于净功率，这一部分的成本就已经高于仅处于放电状态时的功率了，还没有加上充电功率的成本，反之亦然。因此在优化过程中不会出现同时充放电的情况。

S202、建立优化模型的目标函数以及全系统数学模型，以系统经济运行成本最低求解得到未来以15分钟为间隔的24小时的调度结果(96时段)。

优化模型在保证配网中各元件的技术限制以及各支路潮流不越界，各节点电压不越界的情况下，最小化系统一天的运行成本，因此全系统的数学模型可以列写为：

minf＝minf

满足约束(6)～(8)，(10)～(11)，(13)，(17)～(20)，此外，包含联络线的交换功率限制以及节点功率平衡约束：

/>

其中，f

S3、进行二阶锥松弛潮流还原为原始潮流的校验；

通过校验式(10)在各个求解时段，校验其中松弛后的二阶锥潮流约束等号是否成立，若不成立，则输出潮流无法还原，并提醒配电网运行商做好潮流越界的准备，若成立，则转入步骤S4。

S4、使用从步骤S3中获取的潮流计算结果，包含节点电压幅值、支路有功功率、支路无功功率以及支路电流幅值，之后按照如下步骤进行潮流相角的还原，包括以下步骤：

S401、针对已有输电网架中所有的输电电路，生成系统的邻接矩阵，并消除与高压网相接的节点所代表的一行，之后在对此邻接矩阵进行转置；

潮流的相角还原问题需要涉及网络拓扑，因此定义一些辅助量用以表征网络的连接关系，C是系统的临接矩阵，定义为按照规定的电流参考方向，对于支路i-->j上的电流，若电流是流出节点的，则对应位置为1；若电流是流入节点的，则对应位置为-1，其数学形式如下所示：

矩阵B定义为去掉矩阵C的第一行，即去掉与参考节点的连接，之后进行转置得到，其数学形式如下：

S402、之后通过求解一个支路两端相角差与节点相角的线性方程组获得各个节点的相角，再通过欧姆定律得到支路电流向量以及支路功率向量，并输出各个电源、储能、负荷以及网损的优化调度结果。

首先，考虑一条支路上的欧姆定律，如式(1)所示，两边同时乘以节点j电压的共轭，得：

得到线路两端电压相角差为：

设各线路的相角差集合为α，则与线路两端的相角差的关系为：

Bθ＝α+2kπ, k∈Z(32)

由于配网是辐射网，因此矩阵B一定可逆，因此存在唯一的相角与节点电压对应，因此，对于辐射网而言，相角松弛之后的解能够还原为原问题的解。

最后，将所得到的主动配电网的潮流准确解以及各个电源的出力功率返回，得到考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法的调度结果。

本发明再一个实施例中，提供一种主动配电网源储协调优化运行系统，该系统能够用于实现上述主动配电网源储协调优化运行方法，具体的，该主动配电网源储协调优化运行系统包括数据模块、执行模块、校验模块以及优化模块。

其中，数据模块，从配电网运营商中获取系统基本技术信息；

执行模块，基于数据模块得到的系统基本技术信息，设定系统运行的基准电压以及基准容量，执行考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法；

校验模块，将二阶锥松弛潮流还原为原始潮流，校验执行模块优化运行中松弛后的二阶锥潮流约束等号是否成立，若不成立，则输出潮流无法还原，若成立，则输出包含节点电压幅值、支路有功功率、支路无功功率以及支路电流幅值的潮流计算结果；

优化模块，使用校验模块得到的潮流计算结果进行潮流相角的还原，得到考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法的调度结果，实现主动配电网源储协调优化运行。

本发明再一个实施例中，提供了一种终端设备，该终端设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于主动配电网源储协调优化运行方法的操作，包括：

基于系统基本技术信息，设定系统运行的基准电压以及基准容量，执行考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法；将主动配电网源储协调优化运行求解得到的二阶锥松弛潮流还原为原始潮流，校验优化运行松弛后的二阶锥潮流约束等号是否成立，若不成立，则输出潮流无法还原，若成立，则输出包含节点电压幅值、支路有功功率、支路无功功率以及支路电流幅值的潮流计算结果；使用潮流计算结果进行潮流相角的还原，得到考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法的调度结果，实现主动配电网源储协调优化运行。

本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质，当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(Non-Volatile Memory)，例如至少一个磁盘存储器。

可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关主动配电网源储协调优化运行方法的相应步骤；计算机可读存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤：

基于系统基本技术信息，设定系统运行的基准电压以及基准容量，执行考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法；将主动配电网源储协调优化运行求解得到的二阶锥松弛潮流还原为原始潮流，校验优化运行松弛后的二阶锥潮流约束等号是否成立，若不成立，则输出潮流无法还原，若成立，则输出包含节点电压幅值、支路有功功率、支路无功功率以及支路电流幅值的潮流计算结果；使用潮流计算结果进行潮流相角的还原，得到考虑二阶锥潮流的主动配电网源储协调优化运行方法的调度结果，实现主动配电网源储协调优化运行。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

为验证本发明所提方法的有效性，选取典型33节点的主动配电网系统进行计算分析。

请参阅图2，为系统网架结构图1，总共包含33个节点、32条输电线路、2台分布式光伏机组、2台分布式储能装置和32个节点负荷。该系统内的电源均为新能源，同时依靠高压网输送而来的电能满足负荷需求，是一个典型的主动配电网结构。系统每个节点的负荷情况如图3所示，同时1号节点向主网购电的节点电价如图4所示。系统中光伏和储能装置的参数分别见表1和表2。

表1 33节点内光伏机组的参数

表2 33节点内储能装置的参数

通过建立本发明所提出的数学模型并进行求解分析，得到如图5所示的优化调度结果。

从图中可以发现，由于考虑了网络的精确约束，仅看系统中的源荷配比，无法达到电力的实时平衡，且有发电大于负荷。实际上，由于考虑到了线路电阻的影响，电能在输送过程中会存在一定的有功功率损耗，因此多出来的发电量是用于平衡这样的一个网络损耗。进一步分析系统中网损的变化情况，由于在夜间，分布式光伏机组并没有出力，因此系统中的能源供应均来源于主动配电网与高压主网之间的功率交换，由于配网的辐射较长，因此网络损耗较大。随着光伏机组的运行，发电系统与负荷的等效电气距离变短，因此出现了在午时，系统网损下降的情况。同样可以分析夜间储能放电的阶段。

在从运行的经济性出发，由于夜间是用电低谷期，结合电价曲线可以发现此时的电价较低，因此储能此时利用廉价的电力存储起来，待用电高峰期时再释放，实现了谷电峰用的效果，降低了系统的运营成本。在潮流分布方面，由于求解的时段数为96，因此表3中只列出了第48时段的潮流求解结果(基准电压为10kV，基准容量为1000kVA)。

表3第48时段系统的潮流求解结果

/>

/>

在潮流求解结果中明显发现，由于考虑到了精细化的潮流模型，所有的潮流结果均包含了实部和虚部，同时各条支路功率不越界，电压不越限，很好地保证了主动配电网运行的安全性。

综上所述，本发明一种主动配电网源储协调优化运行方法及系统，基于精确的二阶锥交流潮流模型构建的网络传输约束集全面考虑了有功与无功成分对系统发电计划安排和输电安全的影响。通过合理分配储能的充放电时段，在给定的分布式光伏等可再生能源的运行特性下，最小化了系统的运行成本。由于考虑到了精细化模型，求解所得结果完全可以保证系统的全时段安全经济运行。除此之外，本发明使用的模型是一层的确定性模型，可以直接采用商业求解器进行计算，求解效率高，使用门槛低。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等，需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。