以IEEE33节点为例,分析含sop的配电网优化,并对重点程序段进行分析,希望助力更多人更快更好理解这部分知识。
目录
前言:
背景:
一、sop约束及实现
二、配电网部分
三、程序代码
四、程序链接
当前分布式电源的接入日益增多,尤其是分布式光伏用户的大规模接入配电网,虽然能够降低系统损耗、提高供电可靠性、减少环境污染等,但是分布式电源尤其是间歇性分布式电源的接入具有明显的随机性和波动性,可能导致配电网出现电压越限和网络阻塞等问题,由此智能软开关应运而生,取代传统联络开关,实现配电网络更加安全、可靠的控制,并可以实现连续实时控制。本文针对sop在配电网优化方面的matlab程序应用进行浅析。
Sop约束主要有有功约束、无功约束和容量约束,具体约束形式见下图。
通过上面的约束,很多人在编程的时候就犯难了,容量约束是非线性的,该如何处理?
在采用matlab+yalmip编程时,对于这种形式的约束,是可以通过转换为旋转锥约束,如下:
具体代码如下:
%% SOP有功功率限制 (1)
Constraints=[Constraints,x_p_sop1(1,:)+x_p_sop1(2,:)+x_p_sop1_loss(1,:)+...
x_p_sop1_loss(2,:)==0];
Constraints=[Constraints,x_p_sop2(1,:)+x_p_sop2(2,:)+...
x_p_sop2_loss(1,:)+x_p_sop2_loss(2,:)==0];
Sop容量约束
Constraints=[Constraints,(x_p_sop1(1,:).^2+x_q_sop1(1,:).^2)<=...
2*(S_sopi1/(sqrt(2)))*(S_sopi1/(sqrt(2)))];
Constraints=[Constraints,(x_p_sop1(2,:).^2+x_q_sop1(2,:).^2)<=...
2*(S_sopi1/(sqrt(2)))*(S_sopi1/(sqrt(2)))];
sop运行约束%(40,41)
Constraints=[Constraints,0.02*sqrt(x_p_sop1(1,:).^2+x_q_sop1(1,:).^2)<=...
x_p_sop1_loss(1,:)];
Constraints=[Constraints,0.02*sqrt(x_p_sop1(2,:).^2+x_q_sop1(2,:).^2)<=...
x_p_sop1_loss(2,:)]; Constraints=[Constraints,0.02*sqrt(x_p_sop2(1,:).^2+x_q_sop2(1,:).^2)<=...
x_p_sop2_loss(1,:)]; Constraints=[Constraints,0.02*sqrt(x_p_sop2(2,:).^2+x_q_sop2(2,:).^2)<=...
x_p_sop2_loss(2,:)];
目前网上流传的配电网优化程序比价拧巴,要详细分清楚平衡节点是0还是1,对于平衡节点是1的还要进一步转换,还要仔细再推导一遍检查一下准确性,总之,逻辑上比较复杂,现在介绍一种简便的。
配电网优化的难点主要是潮流约束部分,如下图:
代码如下:
%潮流部分:Constraints=[Constraints,sum(x_pij(node_in,opt_num)-...
r_ij(node_in)*x_Iij_square(node_in,opt_num))+p_Solar(k,opt_num)+...
p_Wind(k,opt_num)-p_Load(k,opt_num)==sum(x_pij(node_out,opt_num))];
Constraints=[Constraints,sum(x_qij(node_in,opt_num)-...
x_ij(node_in)*x_Iij_square(node_in,opt_num))-...
q_Load(k,opt_num)==sum(x_qij(node_out,opt_num))];
%% 支路欧姆定律
for r=1:32
if(r==1)
Constraints=[Constraints,x_ui_square_OLTC(1,:)-...
x_ui_square(Branch(r,3),:)+(r_ij(r)^2+x_ij(r)^2)*x_Iij_square(r,:)-...
2*(r_ij(r)*x_pij(r,:)+x_ij(r)*x_qij(r,:))==0];
else
Constraints=[Constraints,x_ui_square(Branch(r,2),:)-...
x_ui_square(Branch(r,3),:)+(r_ij(r)^2+x_ij(r)^2)*x_Iij_square(r,:)-...
2*(r_ij(r)*x_pij(r,:)+x_ij(r)*x_qij(r,:))==0];
end
end
二阶锥约束:
Constraints=[Constraints,norm([2*x_pij(s,opt_num) 2*x_qij(s,opt_num) ...
(x_Iij_square(s,opt_num)-x_ui_square(Branch(s,2),opt_num))]')<=...
x_Iij_square(s,opt_num)+x_ui_square(Branch(s,2),opt_num)];
本文所附的程序代码是文献《Coordinated Control Method of Voltage and Reactive Power for Active Distribution Networks Based on Soft Open Point》的内容,里面还有更深一些的知识,包括OLTC和CB等部分内容,具体sop部分和文献《考虑分布式电源运行特性的有源配电网智能软开关sop规划方法》一致,很好的学习材料,可结合学习。
结果图如下:
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