本發(fā)明屬于資源優(yōu)化配置，具體涉及一種同軸飛輪高慣量分布式調(diào)相機的優(yōu)化配置方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在“雙碳”目標背景下，以風電和光伏為代表的新能源快速發(fā)展。隨著系統(tǒng)中新能源滲透率不斷提高，系統(tǒng)短路比和慣量水平持續(xù)降低，系統(tǒng)電壓與頻率支撐能力愈顯不足。針對系統(tǒng)支撐能力不足的問題，考慮通過增加配置分布式調(diào)相機提升系統(tǒng)支撐能力。

2、目前對分布式調(diào)相機優(yōu)化配置問題的研究大多僅考慮其在短路比或慣量單方面的提升作用，缺少綜合考慮短路比與慣量水平提升的分布式調(diào)相機優(yōu)化配置方法的研究，存在得到的配置方案不合理或?qū)ο到y(tǒng)綜合支撐效果非最優(yōu)等問題，從而使得所配置的分布式調(diào)相機對系統(tǒng)短路比與慣量水平提升作用未得到充分發(fā)揮。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種同軸飛輪高慣量分布式調(diào)相機的優(yōu)化配置方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，對同軸飛輪高慣量分布式調(diào)相機的布點、容量以及附加飛輪質(zhì)量塊進行優(yōu)化配置，提升系統(tǒng)短路比與慣量水平。

2、本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

3、第一方面，提供一種同軸飛輪高慣量分布式調(diào)相機的優(yōu)化配置方法，包括：獲取目標電網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述目標電網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)建分布式調(diào)相機的布點和容量優(yōu)化配置模型；

5、求解所述分布式調(diào)相機的布點和容量優(yōu)化配置模型，得到分布式調(diào)相機的最佳布點和容量配置方案；

6、基于所述目標電網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)和分布式調(diào)相機的最佳布點和容量配置方案，構(gòu)建分布式調(diào)相機的附加飛輪質(zhì)量塊優(yōu)化配置模型；

7、求解所述分布式調(diào)相機的附加飛輪質(zhì)量塊優(yōu)化配置模型，得到分布式調(diào)相機的最佳附加飛輪質(zhì)量塊配置方案。

8、作為本發(fā)明的一種可選的技術(shù)方案，所述目標電網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)包括：新能源場站數(shù)量、同步機數(shù)量以及每個節(jié)點的最小新能源多場站短路比和電壓幅值的最小值、最大值；所述節(jié)點位于新能源場站內(nèi)，用于配置分布式調(diào)相機。

9、作為本發(fā)明的一種可選的技術(shù)方案，所述分布式調(diào)相機的布點和容量優(yōu)化配置模型的目標函數(shù)包括分布式調(diào)相機配置成本最小和系統(tǒng)短路比提升指標值最大；

10、所述分布式調(diào)相機配置成本最小表示為：

11、；

12、其中，表示第i個節(jié)點是否配置分布式調(diào)相機的決策變量，表示該節(jié)點配置分布式調(diào)相機，表示該節(jié)點不配置分布式調(diào)相機；表示第i個節(jié)點配置分布式調(diào)相機的數(shù)量，表示單臺分布式調(diào)相機的容量，表示分布式調(diào)相機的單位容量價格，表示單臺分布式調(diào)相機的固定安裝成本，表示第i個節(jié)點的分布式調(diào)相機布點篩選指標，c表示分布式調(diào)相機布點篩選指標懲罰因子，n表示布點總數(shù)；

13、所述系統(tǒng)短路比提升指標值最大表示為：

14、；

15、其中，表示系統(tǒng)短路比提升指標值。

16、作為本發(fā)明的一種可選的技術(shù)方案，所述分布式調(diào)相機的布點和容量優(yōu)化配置模型的約束條件包括mrscr約束、節(jié)點電壓安全約束、不同類型機組出力約束、最大配置數(shù)量約束和潮流方程約束；

17、所述mrscr約束表示為：

18、；

19、其中，表示第i個節(jié)點的新能源多場站短路比，表示第i個節(jié)點的最小新能源多場站短路比；

20、所述節(jié)點電壓安全約束表示為：

21、；

22、其中，表示第i個節(jié)點的電壓幅值，和分別表示第i個節(jié)點的電壓幅值最小值和最大值；

23、所述不同類型機組出力約束表示為：

24、；

25、其中，和分別表示第i個節(jié)點上的電源當前輸出有功和無功，和分別表示第i個節(jié)點上電源的輸出有功上限和無功上限；

26、所述最大配置數(shù)量約束表示為：

27、；

28、其中，表示第i個節(jié)點配置分布式調(diào)相機的數(shù)量，分別表示第i個節(jié)點上分布式調(diào)相機配置數(shù)量上限；

29、所述潮流方程約束表示為：

30、；

31、其中，和分別表示第i個節(jié)點上的負荷有功和無功，和分別表示第i個節(jié)點和第j個節(jié)點的電壓幅值，和分別表示第i個節(jié)點和第j個節(jié)點之間線路的電導和電納，表示第i個節(jié)點和第j個節(jié)點之間的電壓相角。

32、作為本發(fā)明的一種可選的技術(shù)方案，所述求解所述分布式調(diào)相機的布點和容量優(yōu)化配置模型，得到分布式調(diào)相機的最佳布點和容量配置方案，包括：

33、采用遺傳算法對所述分布式調(diào)相機的布點和容量優(yōu)化配置模型進行求解，得到分布式調(diào)相機布點和容量配置的pareto解集；

34、基于模糊理論從所述分布式調(diào)相機布點和容量配置的pareto解集中選擇最優(yōu)折中解，得到分布式調(diào)相機的最佳布點和容量配置方案。

35、作為本發(fā)明的一種可選的技術(shù)方案，所述分布式調(diào)相機的附加飛輪質(zhì)量塊優(yōu)化配置模型的目標函數(shù)包括附加飛輪質(zhì)量塊投資成本最小和系統(tǒng)慣量提升最大；

36、所述附加飛輪質(zhì)量塊投資成本最小表示為：

37、；

38、其中，表示所述分布式調(diào)相機的最佳布點和容量配置方案中分布式調(diào)相機的總數(shù)，表示第n臺分布式調(diào)相機需新增配置附加飛輪質(zhì)量塊的數(shù)量，表示附加飛輪質(zhì)量塊的單位價格，表示附加飛輪質(zhì)量塊的固定安裝成本；

39、所述系統(tǒng)慣量提升最大表示為：

40、；

41、其中，表示系統(tǒng)慣量提升指標值。

42、作為本發(fā)明的一種可選的技術(shù)方案，所述分布式調(diào)相機的附加飛輪質(zhì)量塊優(yōu)化配置模型的約束條件包括最小慣量安全約束、附加飛輪質(zhì)量塊最大數(shù)量約束和附加飛輪質(zhì)量塊分布均衡度約束；

43、所述最小慣量安全約束表示為：

44、；

45、其中，表示附加飛輪質(zhì)量塊接入后的系統(tǒng)等效慣量，表示系統(tǒng)的最小慣量；

46、所述附加飛輪質(zhì)量塊最大數(shù)量約束表示為：

47、；

48、其中，表示第n臺分布式調(diào)相機附加飛輪質(zhì)量塊的數(shù)量上限；

49、所述附加飛輪質(zhì)量塊分布均衡度約束表示為：

50、；

51、其中，表示分布式調(diào)相機附加飛輪質(zhì)量塊的數(shù)量均值，表示分布式調(diào)相機附加飛輪質(zhì)量塊的分布均衡度上限。

52、作為本發(fā)明的一種可選的技術(shù)方案，所述求解所述分布式調(diào)相機的附加飛輪質(zhì)量塊優(yōu)化配置模型，得到分布式調(diào)相機的最佳附加飛輪質(zhì)量塊配置方案，包括：

53、采用遺傳算法對所述分布式調(diào)相機的附加飛輪質(zhì)量塊優(yōu)化配置模型進行求解，得到分布式調(diào)相機附加飛輪質(zhì)量塊配置的pareto解集；

54、基于模糊理論從所述分布式調(diào)相機附加飛輪質(zhì)量塊配置的pareto解集中選擇最優(yōu)折中解，得到分布式調(diào)相機的最佳附加飛輪質(zhì)量塊配置方案。

55、第二方面，提供一種同軸飛輪高慣量分布式調(diào)相機的優(yōu)化配置系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取目標電網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)；

56、第一模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述目標電網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)建分布式調(diào)相機的布點和容量優(yōu)化配置模型；

57、第一求解模塊，用于求解所述分布式調(diào)相機的布點和容量優(yōu)化配置模型，得到分布式調(diào)相機的最佳布點和容量配置方案；

58、第二模型構(gòu)建模塊，用于基于所述目標電網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)和分布式調(diào)相機的最佳布點和容量配置方案，構(gòu)建分布式調(diào)相機的附加飛輪質(zhì)量塊優(yōu)化配置模型；

59、第二求解模塊，用于求解所述分布式調(diào)相機的附加飛輪質(zhì)量塊優(yōu)化配置模型，得到分布式調(diào)相機的最佳附加飛輪質(zhì)量塊配置方案。

60、第三方面，提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)第一方面所述同軸飛輪高慣量分布式調(diào)相機的優(yōu)化配置方法的步驟。

61、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

62、本發(fā)明提供的一種同軸飛輪高慣量分布式調(diào)相機的優(yōu)化配置方法對同軸飛輪高慣量分布式調(diào)相機的布點、容量以及附加飛輪質(zhì)量塊進行優(yōu)化配置，實現(xiàn)了以較小的配置成本獲得更優(yōu)的系統(tǒng)短路比與慣量水平的提升效果，為系統(tǒng)短路比和慣量水平提升的支撐資源優(yōu)化配置提供參考依據(jù)。