一种新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法与流程

本发明涉及电力电网，具体涉及一种新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法。

背景技术：

1、随着分布式光伏与储能设备的大规模并网，区域交流配电网频繁面临由新能源出力随机波动引发的局部电量供需失衡问题。为了维持局部电能平衡，现有的边缘计算终端通常在缺乏全局通信主站的情况下，依靠局域网交互周边节点的状态，从而自主执行跨节点的电量互济调配。

2、目前，在处理这种边缘侧的跨节点电量调度时，主要依赖简单的单位电价排序与电缆的静态额定电流进行有功功率分配。然而，交流电网的实际运行受到多重底层电气规律的制约。首先，常规调度方案忽视了无功功率流动对电缆真实载流量的隐性占用，在低功率因数工况下，直接按额定电流下发指令极易引发电缆过流发热；其次，当多条联络线路发生并发拥堵时，简单的价格排序法无法处理多对多不等式约束的资源分配冲突；此外，大功率的跨节点流动会受到交流线路阻抗的显著影响，不考虑阻抗直接下发调度指令，会导致线路末端节点发生严重的电压跌落现象。

3、现有技术中还尝试引入数据驱动的深度强化学习来替代传统的规则调度。但是，纯数据驱动网络是一个缺乏物理边界概念的黑盒系统，其无法直接理解交流电网底层的阻抗耦合规律与容量极限。在面对极端天气引发的负荷突变时，概率性输出的功率指令存在泛化误差，容易给出超出配电变压器热稳定承受极限的过载指令，最终引发变压器跳闸停电等严重事故。

技术实现思路

1、为了解决在极端情况下，神经网络输出的功率指令存在泛化误差的技术问题，本发明的目的在于提供一种新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，所采用的技术方案具体如下：

2、获取当前节点对应的配电变压器的预测节点净电量；连接当前节点和对应的相邻节点，构建多条线路；

3、对于每条线路，剔除每条线路中历史无功电流的影响后，得到每条线路的有功传输上限；

4、基于所述有功传输上限构建局部电量调度模型，提取所述局部电量调度模型中等式平衡约束对应的最优极点处的对偶变量作为调度代价边际变量，并确定每条线路的最优功率；

5、结合每条线路的最优功率、历史平均功率因数以及线路的线路参数，确定每条线路的末端电压降幅；基于所有线路的末端电压降幅，确定预测电压跌落比例；

6、由当前节点的预测节点净电量、所述调度代价边际变量以及所述预测电压跌落比例构成节点调度状态特征向量；将所述节点调度状态特征向量输入功率调度策略网络得出初步充放电功率设定值；

7、利用变压器的剩余容量裕度，对初步充放电功率设定值进行限制，得到最终功率设定值。

8、本发明实施例至少具有如下有益效果：

9、本发明首先剔除了每条线路中无功电流的占用，得到了每条线路的有功传输上限，该有功传输上限即为线路真实的输电边界。在有功传输上限的基础上，构建局部电量调度模型，最终输出表征拥堵程度的调度代价边际变量，并得到每条线路的最优功率，调度代价边际变量反映了当前局域网连通范围内的低价电能的耗用情况，该调度代价边际变量越大，则表征当前局域网连通范围内的低价电能已经耗尽，或者唯一可用的联络线已经达到传输上限。然后，将每条线路的最优功率转化为评估交流电网末端电压跌落的预测电压跌落比例。基于预测节点净电量、所述调度代价边际变量以及所述预测电压跌落比例，得到初步充放电功率设定值，有效规避了盲目下发调度指令引发末端电压崩溃的安全隐患。最后，基于变压器的剩余容量裕度，对输出的初步充放电功率设定值执行强制的阈值截断，设立了坚固的硬件防护底线，阻断了算法越界引发的设备过载风险。本发明在无全局通信干预的边缘侧，兼顾了区域电能的经济互济寻优与交流底层物理硬件的绝对运行安全。

1.一种新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述对于每条线路，剔除每条线路中历史无功电流的影响后，得到每条线路的有功传输上限，包括：

3.根据权利要求1所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述基于所述有功传输上限构建局部电量调度模型，包括：

4.根据权利要求3所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述提取所述局部电量调度模型中等式平衡约束对应的最优极点处的对偶变量作为调度代价边际变量，并确定每条线路的最优功率，包括：

5.根据权利要求1所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述结合每条线路的最优功率、历史平均功率因数以及线路的线路参数，确定每条线路的末端电压降幅，包括：

6.根据权利要求1所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述基于所有线路的末端电压降幅，确定预测电压跌落比例，包括：

7.根据权利要求1所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述将所述节点调度状态特征向量输入功率调度策略网络得出初步充放电功率设定值，包括：

8.根据权利要求1所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述变压器的剩余容量裕度的获取方法为：

9.根据权利要求1所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述利用变压器的剩余容量裕度，对初步充放电功率设定值进行限制，得到最终功率设定值，包括：

10.根据权利要求5所述的新能源大规模并网的区域电力互联网协调自治方法，其特征在于，所述结合所述交流电阻、交流电抗和无功功率分量估算值，计算每条线路的末端电压降幅，包括：