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龍圖騰網獲悉東北電力大學申請的專利含分布式光伏配電網動態直流合環規劃方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115001028B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210853010.4，技術領域涉及：H02J3/38；該發明授權含分布式光伏配電網動態直流合環規劃方法是由成龍;李國慶;王翀;王振浩設計研發完成，并于2022-07-20向國家知識產權局提交的專利申請。

本含分布式光伏配電網動態直流合環規劃方法在說明書摘要公布了：一種含分布式光伏配電網動態直流合環規劃方法，屬于交直流混合配電網領域。本發明的目的是通過對光伏不確定性和功率支援能力的量化分析與網絡拓撲的多目標直流合環規劃的含分布式光伏配電網動態直流合環規劃方法。本發明的步驟是：基于GMM的配電網不確定性建模，功率分布優化評估，配電網直流合環多目標決策模型，決策模型凸性轉化。本發明實現各配電線路間的功率靈活轉移，有效優化網絡節點電壓分布，并大幅提高配電網對分布式光伏接納能力。

本發明授權含分布式光伏配電網動態直流合環規劃方法在權利要求書中公布了：1.一種含分布式光伏配電網動態直流合環規劃方法，其特征在于：其步驟是： S1、基于GMM的配電網不確定性建模 S1.1、GMM的基本原理 GMM概率密度函數可表示為： 式中：M為GMM的高斯分量數；為第k個一維高斯分量；ωk、μk、分別為第k個高斯分量的權重、期望和協方差； 其中ωk應滿足歸一化條件： 高斯混合模型中的參數ωk、μk和采用期望最大化算法求解； 隨機變量服從GMM，其邊緣概率和條件概率一定服從GMM； S1.2、光伏功率預測誤差不確定性建模 在某典型日時間序列T內，接入配電網任意節點i的分布式光伏功率預測誤差表示為： PEi＝PDGi-Pprei3 式中：PDGi為節點i所接分布式光伏的實際功率；Pprei為節點i所接光伏功率預測值； 設W為系統所包含節點總數，則有： 式3中，光伏實際功率PDGi、功率預測誤差PEi均為時間序列隨機變量，與T共同構成一組多維隨機向量；設Y＝[PET]T，則基于GMM的任意節點i所連接光伏功率預測誤差的聯合概率密度函數為： 式中： S1.3、配電網節點電壓偏差不確定性建模 受光伏功率預測誤差影響的節點電壓偏差可描述為： VE＝[VE1VE2…VEW]T8 考慮注入有功功率不確定性對節點電壓分布的影響，將節點電壓偏差表示為： 式中：A為靈敏度系數矩陣，其中Pi、Ui分別為節點i的實際注入功率和節點電壓；ΔPEi即為式5所示的節點i的光伏功率預測誤差的概率密度； 任意光伏接入節點i的電壓偏差的條件概率密度函數同樣服從k個期望為Aμki、協方差為的高斯分量的加權疊加形式，即： 式中： S2、功率分布優化評估 S2.1、電壓越限節點所需平衡功率分析 光伏功率預測誤差引起的配電網中任意光伏接入節點電壓偏差的條件概率分布可表示為： 定義任意電壓越限高風險節點滿足： pvEi＞ΔUover≥ξ∪pvEi＜ΔUlow≥ξ13 式中：pZ為事件Z發生的概率；ΔUover、ΔUlow分別為電壓偏差的上下限，若UN為系統額定電壓，則[UN-ΔUlow,UN+ΔUover]即為允許的電壓偏差范圍；ξ為電壓越限概率閾值； 改造后的網絡應滿足： pvEi＞ΔUover＜ξ∩pvEi＜ΔUlow＜ξ14 配電網的功率分布優化過程可描述為： 式中：ΔPij為節點i和節點j間的待平衡功率；和為節點電壓偏差分位數，且有： S2.2、可互聯節點合環可行性分析 對于任意兩節點i和j，根據GMM條件概率一致性原則，當節點i發生電壓越限時，節點j電壓越限的條件概率密度同樣服從GMM，即： 因此得到節點j電壓偏差vEj的邊緣概率分布； 根據GMM邊緣概率一致性原則，則vEj的概率密度函數也服從式17的分布，可表示為： 其概率分布可表示為： 定義節點i和節點j的電壓越限概率滿足式20時，兩節點間存在通過柔性合環優化網絡功率分布的可能，反之則不能合環， S2.3、電壓越限節點聯絡節點的功率支援能力分析 通過節點j的電壓偏差計算得到兩節點間的待平衡功率為： 式中：vEij為節點i和節點j電壓偏差的差值； 如果節點i為電壓超上限的高風險節點，則節點j可提供平衡功率ΔPij的概率為： 如果節點i為電壓超下限的高風險節點，則節點j可提供平衡功率ΔPij的概率為： 定義p+、p-滿足式24時，則聯絡節點j對電壓越限節點i具有足夠的功率支援能力； p+≥ζ∪p-≥ζ24 式中：ζ為功率支援概率閾值； S3、配電網直流合環多目標決策模型 S3.1、目標函數 總體目標函數包括最小化綜合投資成本、最小化系統運行損耗和最小化系統節點電壓偏差，各子目標權重γ1、γ2和γ3可由層次分析法確定，因此，總體目標F可表示為： 1綜合投資成本 配電網直流合環改造的綜合投資成本包括新建VSC換流站成本和新增直流斷路器成本，即： 式中：cVSC為單位容量VSC換流站建設成本；SVSCn為第n個VSC容量；cDB單個直流斷路器成本；N為新建VSC換流站總數；NDB為新增直流斷路器總數，由于每回直流合環線路需增加兩個直流斷路器，因此NDB＝N； 2系統運行損耗 系統運行損耗包括交直流線路損耗和換流器損耗即： 其中交直流線路損耗為： 式中：分別為系統包含的交流和直流線路總數；Im、Il分別為第m條和第l條支路的電流；Rm、Rl分別為第m條和第l條支路的電阻； 簡化的VSC等值電路中：分別為交流側向VSC輸入的有功和無功功率；為VSC直流側輸出的有功功率；為VSC內部等效無功功率；分別為VSC交直流側電壓；為VSC內部電壓；In、Rn和Xn分別為等效支路電流、電阻和電抗，因此換流器損耗成本為： 3系統節點電壓偏差目標描述為： S3.2、約束條件 S3.2.1、網絡合環可行性約束 網絡的合環可行性約束可由式20和式24描述； S3.2.2、系統運行約束 1交流網絡潮流約束 假設交流配電系統三相平衡，則其DistFlow支路潮流方程為： 式中：Pij、Qij分別為節點i、j間線路傳輸的有功和無功功率；Iij、Rij和Xij分別為支路電流、電阻和電抗；Pj、Qj和Uj分別為節點j的注入有功、無功功率和電壓幅值；θj、κj分別表示以節點j為首端和末端節點的支路末端和首端節點集合； 2雙端直流合環網絡潮流約束 采用的經雙端柔性直流線路合環方案，其中直流線路的潮流方程為： VSC換流器穩態潮流約束為： 式中：α為VSC直流電壓利用率；Mn為VSC換流器的調制比，且0≤Mn≤1； 3系統節點電壓安全約束為： UN-ΔUlow≤Ui≤UN+ΔUover38 4交、直流線路傳輸容量約束分別為： 式中：分別為交流和直流配電線路的傳輸容量上限，直流線路最大功率與交流線路傳輸功率的關系為： 且有： S4、決策模型凸性轉化 1二階錐凸松弛 定義節點電壓幅值和支路電流平方項分別為： 在滿足為目標函數的嚴格增函數及節點負荷無上限條件下，將式33分別改寫為： 將式44、式45分別改寫成標準二階錐形式為： 決策模型中的式28、式29、式31、式32、式34～式36和式38分別由以下各式進行替換： 2絕對值線性化 式30為絕對值求和目標，引入中間變量Oi，將其改寫為不等式約束如式55、式56所示： 3VSC穩態電壓約束線性化 假設VSC采用SPWM調制方式，此時α取則式37可等效為如下線性約束： 對上式進行二階錐松弛，得到： 4交流線路傳輸容量約束線性化 式39所示交流線路傳輸容量約束為二次約束條件式，采用旋轉正多邊形二次圓約束進行線性逼近，得到的線性約束方程為：

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