主动配电网规划方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供了一种主动配电网规划方法，包括参数确定步骤：确定预设参数组、目标函数组；其中，所述预设参数组包括供源端预设参数、配电端预设参数；所述目标函数组包括供源端目标函数、配电端目标函数；供源端建模步骤：根据供源端预设参数、供源端目标函数，建立供源端模型；配电端建模步骤：根据配电端预设参数、配电端目标函数，建立配电端模型；模型求解步骤：根据供源端模型、配电端模型，建立双层非线性模型；根据双层非线性模型，计算求解双层非线性模型。本发明专利技术在分布式电源和静止无功补偿装置分属于不同利益主体的情况下充分考虑了分布式电源对电压暂降抑制的积极作用，实现了包含多利益主体的主动配电网协调规划，有利于实现多方共赢。

【技术实现步骤摘要】
主动配电网规划方法及其系统
本专利技术属于主动配电领域，具体地，涉及一种主动配电网规划方法及其系统，尤其涉及一种基于主体利益的主动配电网规划系统。
技术介绍
主动配电网可以定义为一种具有灵活拓扑结构、能够对分布式能源实现主动控制和主动管理的配电系统，其概念最早由2006年国际大电网会议提出。在主动配电网规划问题中，根据规划对象的不同可以将其分为以分布式发电装置(DistributedGeneration,DG)为代表的电源规划和DG与变电站或馈线协调的配电网扩展规划。其中，电源规划就是在不改变配电网拓扑结构的基础上提出DG的选址定容方案。由于大量分布式可再生能源的接入会导致配电网的不确定性增强，因此在主动配电网的规划过程中有必要对运行中可能出现的状态进行考虑，对每一种可能出现的场景进行详尽分析，即采用多场景分析的系统。其实质是将复杂的不确定因素随机模型转换为多个确定性场景下的确定性模型进行处理，来降低建模和求解的复杂程度。在以电力市场化为特征的新型配电模式下，区域能源供应商将会对配网公司的产生重要的影响，但现有的研究中鲜有在兼顾供电电能质量的同时考虑配电网中的电力设备分属于不同利益主体的情况。因此，有必要进一步丰富在主动配电网的规划中考虑的利益主体，不同利益主体的成本与收益划分及相互间的博弈策略还有待进一步研究。在主动配电网规划问题的求解方面，由于优化模型中存在复杂的非线性，采用仿生智能算法并进行适当改进是求解该类问题的有效途径。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种主动配电网规划方法及其系统。根据本专利技术提供的一种主动配电网规划方法，包括如下步骤：参数确定步骤：确定预设参数组、目标函数组；其中，所述预设参数组包括供源端预设参数、配电端预设参数；所述目标函数组包括供源端目标函数、配电端目标函数；供源端建模步骤：根据供源端预设参数、供源端目标函数，建立供源端模型；配电端建模步骤：根据配电端预设参数、配电端目标函数，建立配电端模型；模型求解步骤：根据供源端模型、配电端模型，建立双层非线性模型；根据双层非线性模型，计算求解双层非线性模型。优选地，通过两层嵌套的改进布谷鸟算法求解双层非线性模型；其中，所述布谷鸟算法采用固定步长比例因子作为一个变量；固定步长比例因子通过下列公式得到：式中，α为固定步长比例因子αmax为步长比例因子的最大值；αmin为步长比例因子的最小值；Nmax为最大迭代次数；N为当前迭代次数；其中，通过获得固定步长比例因子，进而求解双层非线性模型；所述两层嵌套的改进布谷鸟算法，包括如下步骤：数据读取步骤：读取双层非线性模型的数据；次数初始步骤：根据双层非线性模型的数据，初始化双层非线性模型的迭代次数；供源初始步骤：根据双层非线性模型的迭代次数，初始化供源端模型的变量；配电初始步骤：根据初始化供源端模型的变量，初始化配电端模型的变量；配电端适应度排序步骤：根据初始化配电端模型的变量，获取配电端的适应度并按照优劣排序；配电端异类发现步骤：根据配电端的适应度及排序，判断是否发现异类；若是，则进入配电端废弃鸟窝步骤；若否，则进入配电端条件满足步骤；配电端废弃鸟窝步骤：选择配电端的废弃鸟窝并进入配电端的新鸟窝生成步骤；配电端条件满足步骤：判断是否满足终止条件；若是，则进入供源端适应度排序步骤；若否，则进入配电端新鸟窝生成步骤；配电端新鸟窝生成步骤：根据选择配电端的废弃鸟窝，生成配电端的新鸟窝并进入配电初始步骤；供源端适应度排序步骤：根据初始化供源端模型的变量，获取供源端的适应度并按照优劣排序；供源端异类发现步骤：根据供源端的适应度及排序，判断是否发现异类；若是，则进入供源端废弃鸟窝步骤；若否，则进入供源端条件满足步骤；供源端废弃鸟窝步骤：选择供源端的废弃鸟窝并进入供源端新鸟窝生成步骤；供源端条件满足步骤：判断是否满足终止条件；若是，则输出结果；若否，则进入供源端新鸟窝生成步骤；供源端新鸟窝生成步骤：根据选择供源端的废弃鸟窝，生成供源端的新鸟窝并进入供源初始步骤。优选地，通过蒙特卡洛方法获取可再生能源出力与负荷功率之间的关系；所述电压暂降损失成本参数包括电压暂降事件发生概率和相应损失成本。优选地，在参数确定步骤中：供源端目标函数通过下列公式得到：maxC1＝Cs+Cb-CI-CM式中，C1为供源端目标函数；maxC1为供源端目标函数的最大值；Cs为区域能源供应商售电收益；Cb为可再生能源发电补贴；CI为初始投资成本；CM为运行维护成本。优选地，在参数确定步骤中：配电端目标函数通过下列公式得到：minC2＝CI,stat+CM,stat+Csag+Closs+Cbuy-Csale式中，C2为配电端目标函数；minC2为配电端目标函数的最小值；CI,stat为STATCOM的初始投资成本；CM,stat为STATCOM的年运维成本；Csag为年暂降损失成本；Closs为年线损成本；Cbuy为配电公司购电成本；Csale为配电公司售电收益。本专利技术还提供了一种主动配电网规划系统，包括如下模块：参数确定模块：确定预设参数组、目标函数组；其中，所述预设参数组包括供源端预设参数、配电端预设参数；所述目标函数组包括供源端目标函数、配电端目标函数；供源端建模模块：根据供源端预设参数、供源端目标函数，建立供源端模型；配电端建模模块：根据配电端预设参数、配电端目标函数，建立配电端模型；模型求解模块：根据供源端模型、配电端模型，建立双层非线性模型；根据双层非线性模型，计算求解双层非线性模型。优选地，通过两层嵌套的改进布谷鸟算法求解双层非线性模型；其中，所述布谷鸟算法采用固定步长比例因子作为一个变量；固定步长比例因子通过下列公式得到：式中，α为固定步长比例因子αmax为步长比例因子的最大值；αmin为步长比例因子的最小值；Nmax为最大迭代次数；N为当前迭代次数；其中，通过获得固定步长比例因子，进而求解双层非线性模型；所述两层嵌套的改进布谷鸟算法，包括如下模块：数据读取模块：读取双层非线性模型的数据；次数初始模块：根据双层非线性模型的数据，初始化双层非线性模型的迭代次数；供源初始模块：根据双层非线性模型的迭代次数，初始化供源端模型的变量；配电初始模块：根据初始化供源端模型的变量，初始化配电端模型的变量；配电端适应度排序模块：根据初始化配电端模型的变量，获取配电端的适应度并按照优劣排序；配电端异类发现模块：根据配电端的适应度及排序，判断是否发现异类；若是，则进入配电端废弃鸟窝模块；若否，则进入配电端条件满足模块；配电端废弃鸟窝模块：选择配电端的废弃鸟窝并进入配电端的新鸟窝生成模块；配电端条件满足模块：判断是否满足终止条件；若是，则进入供源端适应度排序模块；若否，则进入配电端新鸟窝生成模块；配电端新鸟窝生成模块：根据选择配电端的废弃鸟窝，生成配电端的新鸟窝并进入配电初始模块；供源端适应度排序模块：根据初始化供源端模型的变量，获取供源端的适应度并按照优劣排序；供源端异类发现模块：根据供源端的适应度及排序，判断是否发现异类；若是，则进入供源端废弃鸟窝模块；若否，则进入供源端条件满足模块；供源端废弃鸟窝模块：选择供源端的废弃鸟窝并进入供源端新鸟窝生成模块；供源端条件满足模块：判断是否满足终止条件；若是，则输出结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动配电网规划方法，其特征在于，包括如下步骤：参数确定步骤：确定预设参数组、目标函数组；其中，所述预设参数组包括供源端预设参数、配电端预设参数；所述目标函数组包括供源端目标函数、配电端目标函数；供源端建模步骤：根据供源端预设参数、供源端目标函数，建立供源端模型；配电端建模步骤：根据配电端预设参数、配电端目标函数，建立配电端模型；模型求解步骤：根据供源端模型、配电端模型，建立双层非线性模型并求解。

【技术特征摘要】
1.一种主动配电网规划方法，其特征在于，包括如下步骤：参数确定步骤：确定预设参数组、目标函数组；其中，所述预设参数组包括供源端预设参数、配电端预设参数；所述目标函数组包括供源端目标函数、配电端目标函数；供源端建模步骤：根据供源端预设参数、供源端目标函数，建立供源端模型；配电端建模步骤：根据配电端预设参数、配电端目标函数，建立配电端模型；模型求解步骤：根据供源端模型、配电端模型，建立双层非线性模型并求解。2.根据权利要求1所述的主动配电网规划方法，其特征在于，通过两层嵌套的改进布谷鸟算法求解双层非线性模型；其中，所述布谷鸟算法采用固定步长比例因子作为一个变量；固定步长比例因子通过下列公式得到：式中，α为固定步长比例因子αmax为步长比例因子的最大值；αmin为步长比例因子的最小值；Nmax为最大迭代次数；N为当前迭代次数；其中，通过获得固定步长比例因子，进而求解双层非线性模型；所述两层嵌套的改进布谷鸟算法，包括如下步骤：数据读取步骤：读取双层非线性模型的数据；次数初始步骤：根据双层非线性模型的数据，初始化双层非线性模型的迭代次数；供源初始步骤：根据双层非线性模型的迭代次数，初始化供源端模型的变量；配电初始步骤：根据初始化供源端模型的变量，初始化配电端模型的变量；配电端适应度排序步骤：根据初始化配电端模型的变量，获取配电端的适应度并按照优劣排序；配电端异类发现步骤：根据配电端的适应度及排序，判断是否发现异类；若是，则进入配电端废弃鸟窝步骤；若否，则进入配电端条件满足步骤；配电端废弃鸟窝步骤：选择配电端的废弃鸟窝并进入配电端的新鸟窝生成步骤；配电端条件满足步骤：判断是否满足终止条件；若是，则进入供源端适应度排序步骤；若否，则进入配电端新鸟窝生成步骤；配电端新鸟窝生成步骤：根据选择配电端的废弃鸟窝，生成配电端的新鸟窝并进入配电初始步骤；供源端适应度排序步骤：根据初始化供源端模型的变量，获取供源端的适应度并按照优劣排序；供源端异类发现步骤：根据供源端的适应度及排序，判断是否发现异类；若是，则进入供源端废弃鸟窝步骤；若否，则进入供源端条件满足步骤；供源端废弃鸟窝步骤：选择供源端的废弃鸟窝并进入供源端新鸟窝生成步骤；供源端条件满足步骤：判断是否满足终止条件；若是，则输出结果；若否，则进入供源端新鸟窝生成步骤；供源端新鸟窝生成步骤：根据选择供源端的废弃鸟窝，生成供源端的新鸟窝并进入供源初始步骤。3.根据权利要求1所述的主动配电网规划方法，其特征在于，通过蒙特卡洛方法获取可再生能源出力与负荷功率之间的关系；所述电压暂降损失成本参数包括电压暂降事件发生概率和相应损失成本。4.根据权利要求2所述的主动配电网规划方法，其特征在于，在参数确定步骤中：供源端目标函数通过下列公式得到：maxC1＝Cs+Cb-CI-CM式中，C1为供源端目标函数；maxC1为供源端目标函数的最大值；Cs为区域能源供应商售电收益；Cb为可再生能源发电补贴；CI为初始投资成本；CM为运行维护成本。5.根据权利要求3所述的主动配电网规划方法，其特征在于，在参数确定步骤中：配电端目标函数通过下列公式得到：minC2＝CI,stat+CM,stat+Csag+Closs+Cbuy-Csale式中，C2为配电端目标函数；minC2为配电端目标函数的最小值；CI,stat为STATCOM的初始投资成本；CM,stat为STATCOM的年运维成本；Csag为年暂降损失成本；Closs为年线损成本；Cbuy为配电公司购电成本；Csale为配电公司售电收益。6.一种主动配电网规...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海兵，殷爽睿，田怀源，高文浩，葛杨，李晓博，孙海涛，李亦农，李冰，栗君，艾芊，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司德州供电公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：山东,37