基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法技术

本发明专利技术公开了基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法，包括步骤(1)以分布式电源的接入容量和新增支路容量为优化变量进行染色体编码，设进化代数阈值；根据分布式电源定容规划的约束条件随机生成初始种群，将进化代数设为1；步骤(2)计算当前种群中各染色体所对应的规划方案的综合成本，判断当前进化代数是否达到进化代数阈值，若是，则筛选出综合成本最低的规划方案作为最终的主动配电网联合规划方案，结束；否则，进入下步；步骤(3)对当前种群中各染色进行选择、交叉和变异操作，得到下一代种群且进化代数加1，返回步骤(2)。本发明专利技术考虑主动配电网的主动管理模式确定所规划配电网的运行成本，更符合实际运行情况，方案更加合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于配电网领域，尤其涉及一种基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法。
技术介绍
分布式电源是安装在用户侧的小型发电装置，因具有良好的经济效益和环境效益而得到快速的发展，大量分布式电源的接入改变了配电网络的结构，影响配电网络的规划和运行。主动配电网是通过灵活的网络拓扑结构来管理潮流以便对分布式能源进行主动控制和主动管理的配电系统，能增加系统对分布式能源接纳能力、提高系统对于可再生能源消纳水平、提高配电系统资产利用效率并减缓其升级投资，同时改善供电质量及供电可靠性。目前国内外关于主动配电网规划的研究内容大多涉及分布式电源规划、主动配电网网络规划以及主动配电网供电可靠性评估等方面，把研究重点集中在了单一的分布式电源选址定容规划、考虑分布式电源影响的配电网扩展规划以及主动配电网某些特性方面上，而对一般在实际运行过程中对分布式电源进行主动配电网规划时，未考虑考虑主动配电网的主动管理模式，或对主动管理模式描述的较为模糊，难以满足现阶段主动配电网设计和建设的需求。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点，本专利技术提供一种基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法。该方法考虑主动配电网的主动管理模式来确定规划方案在规划年限的运行成本，更符合主动配电网的实际运行情况，所得到的主动配电网规划方案更加合理。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法，包括：步骤(1)：以分布式电源的接入容量和新增支路容量为优化变量进行染色体编码，设定进化代数阈值；根据分布式电源定容规划的约束条件随机生成初始种群，将进化代数设为1；步骤(2)：计算当前种群中各染色体所对应的规划方案的综合成本，判断当前进化代数是否达到进化代数阈值，若是，则筛选出综合成本最低的规划方案作为最终的主动配电网联合规划方案，结束计算；否则，进入下一步；其中，综合成本等于分布式电源和储能系统的投资成本与规划年限内主动配电网的运行成本之和；步骤(3)：对当前种群中各染色进行选择、交叉和变异操作，得到下一代种群且进化代数加1，返回步骤(2)。所述步骤(1)中，为了提高编码的效率，采用整数编码的方式对染色体进行编码。所述步骤(1)中，分布式电源定容规划的约束条件包括机组容量的约束、接入点的接入容量限制、分布式电源接入容量限制和新增线路容量约束。所述步骤(3)的具体过程，包括：步骤(3.1)：对当前种群中染色体进行选择操作，从当前种群中未参与选择操作的个体中选择两个个体进行比较，筛选出综合成本较低的个体作为下一代的父体；步骤(3.2)：随机选择当前种群中的两个染色体，并对这两个染色体中所有位于相同行的基因进行交叉操作以完成对同类规划变量的处理，得到这两个染色体的杂交后代；其中，不同染色体中相同行的所有基因代表同一类规划变量；步骤(3.3)：对随机选择的染色体的每一行进行变异操作，随机选择染色体的基因个数，通过对随机选择的基因进行加1操作或减1操作得到新的染色体。在所述步骤(3.1)中，采用锦标赛选择方法，从当前种群中未参与选择操作的个体中选择两个个体。在所述步骤(3.2)中，对随机选择的两个染色体中所有位于相同行的基因进行交叉操作的具体方式为：先随机选择两个截断点，再将要进行交叉操作的两行基因截断点内的基因相互替换，得到交叉操作后的两行基因。所述步骤(3.3)中，对随机选择的染色体的每一行进行变异操作的具体方式为：考虑到储能系统当前时刻的运行状态受前一时刻运行状态的限制，按照时间顺序对选择的基因逐个进行变异，根据储能系统的运行约束和主动配电网的运行约束条件来确定当前变异基因变异值的选择范围，在该选择范围内随机确定基因值的大小以确保变异操作的随机性。所述步骤(3.3)中，随机选择的基因进行加1操作或减1操作的具体实施方式为：若随机选择的基因代表的分布式电源数目已达到安装上限，则将该基因减1；若该基因代表的分布式电源数目为0，则将该基因加1；否则，随机决定对该基因进行加1操作还是减1操作以满足遗传算法对随机性的要求。所述步骤(1)中的当前种群中各染色体所对应的规划方案的综合成本等于所有新增线路的投资费用、所有分布式电源的投资费用和规划年限内主动配电网的运行成本三者之和。所述主动配电网运行约束条件包括：电压水平约束、支路容量约束以及分布式电源和储能系统输出功率约束。在计算规划年限内主动配电网的运行成本过程中，对规划年限内的每一年生成12个典型日场景，每个典型日场景代表当年的一个月份，以描述配电网在规划年限内的运行状态，在每个典型日场景中的负荷数据和环境参数在各个小时内保持不变，从而在满足配电网规划精度要求的同时减小计算量。当典型日的负荷数据和环境参数确定后，不可调度分布式电源在主动配电网运行约束条件下的运行情况即可确定。本专利技术的有益效果为：本专利技术以分布式电源的接入容量和新增支路容量为优化变量，以分布式电源和新增支路的投资成本和主动配电网在规划年限内的运行成本为目标函数，采用遗传算法对分布式电源和新增支路的接入容量进行优化，在计算主动配电网运行成本时，考虑主动配电网的主动管理模式，利用遗传算法确定规划方案的运行成本，该方法考虑主动配电网的主动管理模式来确定规划方案在规划年限的运行成本，更符合主动配电网的实际运行情况，所得到的主动配电网规划方案更加合理。附图说明图1为本专利技术的基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法流程图；图2为本专利技术的主动配电网日优化运行流程图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明：如图1所示，一种基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法，具体包括：步骤1，以分布式电源的接入容量和新增支路容量为优化变量进行染色体编码，采用整数编码的方式，染色体可以表示为其中,表示节点i'DG处安装的分布式电源的个数,表示规划新增支路i'LINE的基准容量的倍数；步骤2，根据分布式电源定容规划的约束条件随机生成初始种群，并将进化代数设为1；步骤3，计算当前种群中各染色体所对应的规划方案的综合成本，包括分布式电源和储能系统的投资成本和规划年限内主动配电网的运行成本，可以表示为：Ctotal=Σi=1NDGCi,invDG+Σb=1NLINECb,invLINE+Copedis---(1)]]>式中，为分布式电源i的投资费用，为新增线路b的投资费用，为规划年限内主动配电网的运行成本；步骤4，对染色体进行选择操作，采用锦标赛选择方法，在群体中未参与选择操作的个体中依次选择2个个体比较，选择综合成本较低的个体作为下一代的父体；步骤5，随机选择种群中的两个染色体进行交叉操作，不同染色体中相同行的所有基因代表同一类规划变量，对随机选择的两个染色体中所有位于相同行的基因进行交叉操作以完成对同类规划变量的处理，得到这两个染色体的杂交后代；步骤6，对随机选择的染色体的每一行进行变异操作，随机选择染色体的某个基因或多个基因，所选基因的个数随机确定，通过对随机选择的基因进行加1操作或是减1操作得到新的染色体；步骤7，检验进化代数是否达到设定值，若是，则转入步骤8，否则将进化代数加1并转入步骤3；步骤8，选择综合成本最低的规划方案作为最终的规划方案，输出结果。步骤2中，随机生成初始种群时，分布式电源定容规划的约束条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法，其特征在于，包括：步骤(1)：以分布式电源的接入容量和新增支路容量为优化变量进行染色体编码，设定进化代数阈值；根据分布式电源定容规划的约束条件随机生成初始种群，将进化代数设为1；步骤(2)：计算当前种群中各染色体所对应的规划方案的综合成本，判断当前进化代数是否达到进化代数阈值，若是，则筛选出综合成本最低的规划方案作为最终的主动配电网联合规划方案，结束计算；否则，进入下一步；其中，综合成本等于分布式电源和储能系统的投资成本与规划年限内主动配电网的运行成本之和；步骤(3)：对当前种群中各染色进行选择、交叉和变异操作，得到下一代种群且进化代数加1，返回步骤(2)。

【技术特征摘要】
1.一种基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法，其特征在于，包括：步骤(1)：以分布式电源的接入容量和新增支路容量为优化变量进行染色体编码，设定进化代数阈值；根据分布式电源定容规划的约束条件随机生成初始种群，将进化代数设为1；步骤(2)：计算当前种群中各染色体所对应的规划方案的综合成本，判断当前进化代数是否达到进化代数阈值，若是，则筛选出综合成本最低的规划方案作为最终的主动配电网联合规划方案，结束计算；否则，进入下一步；其中，综合成本等于分布式电源和储能系统的投资成本与规划年限内主动配电网的运行成本之和；步骤(3)：对当前种群中各染色进行选择、交叉和变异操作，得到下一代种群且进化代数加1，返回步骤(2)。2.如权利要求1所述的基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法，其特征在于，所述步骤(1)中，采用整数编码的方式对染色体进行编码。3.如权利要求1所述的基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法，其特征在于，所述步骤(1)中，分布式电源定容规划的约束条件包括机组容量的约束、接入点的接入容量限制、分布式电源接入容量限制和新增线路容量约束。4.如权利要求1所述的基于主动管理模式的主动配电网联合规划方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体过程，包括：步骤(3.1)：对当前种群中染色体进行选择操作，从当前种群中未参与选择操作的个体中选择两个个体进行比较，筛选出综合成本较低的个体作为下一代的父体；步骤(3.2)：随机选择当前种群中的两个染色体，并对这两个染色体中所有位于相同行的基因进行交叉操作以完成对同类规划变量的处理，得到这两个染色体的杂交后代；其中，不同染色体中相同行的所有基因代表同一类规划变量；步骤(3.3)：对随机选择的染色体的每一行进行变异操作，随机选择染色体的基因个数，通过对随机选择的基因进行加1操作或减1操作得到新的染色体。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，赵明欣，吴文宣，惠慧，范红，张逸，苏剑，刘苑红，周莉梅，熊军，韦涛，崔艳妍，陈海，刘文亮，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，国网福建省电力有限公司厦门供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11