一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法技术

本申请公开了一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法，该方法包括：获得待安装的分布式电源的类型、数量及配电网网架参数；计算未接入分布式电源前配网的基本潮流与总线损；根据待安装的分布式电源的类型与配网负荷数据确定分布式电源的最优功率因数；根据改进分析法的最优容量解析表达式与试探法确定分布式电源的最优位置；将分布式电源固定在最优位置，根据线损最小原则确定其最优容量；判断是否满足配置程序终止条件；如果是，则输出多分布式电源配置结果；如果否，则更新系统负荷数据，根据更新后的系统负荷数据计算下一分布式电源。本申请提供的配置方法利用改进分析法与试探法实现了多个不同类型分布式电源的最优配置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法
本申请涉及电力系统
，尤其涉及一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法。
技术介绍
近年来，分布式电源(DistributedGeneration，DG)在配电网内的渗透率越来越高，其原因主要包括电力市场的开放、输配电设备的大力建设以及对环境问题的考虑。技术层面上，小型发电机、电力电子设备以及储能设备的制造水平的进步也促进了分布式电源渗透率的提高。业界人士广泛关注分布式电源优化配置方法，希望可以据此实现提升可靠性，降低系统线损，提高电压质量的目的。分布式电源机组需要安置在合适的位置，且其容量和类型也需要好好选择，才能获得惠及整个系统的有益效果。如果分布式电源没有合理地选址定容，大容量分布式电源所带来的反向潮流甚至会增加系统损耗。因此，为了最小化线损，需要在考虑资源可用程度的前提下，找到分布式电源最优的安装位置和容量。
技术实现思路
本申请提供了一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法，为以节能降损、电能质量改善为目的的分布式电源配置问题提供解决手段。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：本申请实施例公开了一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法，所述方法包括：获得待安装分布式电源的类型、数量及配电网网架参数；计算未接入分布式电源前配网的基本潮流与总线损；根据待安装的分布式电源的类型与配网负荷数据确定所述分布式电源的最优功率因数；根据改进分析法的最优容量解析表达式与试探法确定所述分布式电源的最优位置；将所述分布式电源固定在所述最优位置，根据线损最小原则确定其最优容量；判断是否满足配置程序终止条件；如果是，则输出多分布式电源配置结果；如果否，则更新系统负荷数据，根据更新后的系统负荷数据计算下一分布式电源。可选的，获得待安装分布式电源的类型、数量及配电网网架参数，包括：根据有功无功注入功率及其功率因数PFDG将所述分布式电源划分为四种类型，其中，如果0﹤PFDG﹤1，且所述分布式电源同时注入有功和无功功率，则所述分布式电源的类型为第一类型；如果0﹤PFDG﹤1，且所述分布式电源注入有功功率但吸收无功功率，则所述分布式电源的类型为第二类型；如果PFDG＝1，且所述分布式电源只注入有功功率，则所述分布式电源的类型为第三类型；如果PFDG＝0，且所述分布式电源只注入无功功率，则所述分布式电源的类型为第四类型。可选的，计算未接入分布式电源前配网的基本潮流与总线损，包括：根据公式计算网络总的有功损耗PL：上式中，其中，Vi、∠δi是节点i的电压向量，rij+jxij＝Zij是节点阻抗矩阵[Zbus]的第i行第j列元素，Pi和Pj是节点i和节点j的有功注入功率，Qi和Qj是节点i和节点j的无功注入功率，N是节点总数。可选的，根据待安装的分布式电源的类型与配网负荷数据确定所述分布式电源的最优功率因数，包括：所述第三类型分布式电源的功率因数恒定为1，所述第四类型分布式电源的功率因数恒定为0；所述第一类型分布式电源与所述第二类型分布式电源的最优功率因数等于配网净负荷的功率因数，为：PFDG＝PFD其中，上式中，PFD为负荷功率因数，PDi和QDi为i节点的有功和无功负荷，PD和QD为系统总有功和无功负荷。可选的，根据改进分析法的最优容量解析表达式与试探法确定所述分布式电源的最优位置，包括：利用改进分析法获得每类分布式电源单个接入配电网时的最优容量解析表达式，四种类型分布式电源的最优容量表达式如下：第一类型分布式电源接入节点i时的最优容量表达式如下式所示：QDGi＝aPDGi其中，a＝(sign)tan(cos-1(PFDG))当分布式电源向电网注入无功时，sign＝+1；第二类型分布式电源接入节点i时的最优容量表达式与所述第一类型分布式电源接入节点i时的最优容量相同，sign＝-1；第三类型分布式电源接入节点i时的最优容量表达式如下式所示：第四类型分布式电源接入节点i时的最优容量表达式如下式所示：计算出所述分布式电源的最优容量数据后，逐个尝试在每个节点安装所述分布式电源；根据所述网络总的有功损耗PL计算公式计算总线损；将所述分布式电源安装在所述总线损最小的位置。可选的，将所述分布式电源固定在所述最优位置，根据线损最小原则确定其最优容量，包括：将所述分布式电源安装在最优位置后，以很小的步长改变所述分布式电源的容量，更新α和β值；根据更新后的α和β为每个分布式电源计算潮流和总线损；选择线损最小的分布式电源的容量以及对应的总线损值。可选的，配置程序终止条件包括：某个节点的电压超过上限；分布式电源机组的总容量超过总负荷与总线损之和；所有待安装的分布式电源均已处理完毕；最新一个分布式电源接入后，线损比未接入所述分布式电源时还大。可选的，更新系统负荷数据，根据更新后的系统负荷数据计算下一分布式电源，包括：将节点当前已安装的所有分布式电源出力数据与负荷数据叠加，形成净负荷数据；将所述净负荷数据作为下一分布式电源配置时该节点的负荷数据。与现有技术相比，本申请的有益效果为：以节能降损和电能质量改善为目的的多个不同类型分布式电源的最优配置问题是当前的热点，而为了快速准确地确定不同类型的分布式电源在配网中的最优安装位置和容量，本专利技术利用了改进分析法推导出四种类型分布式电源单个接入时的最优容量表达式，在此基础上结合试探法按顺序对每个分布式电源的位置进行安排，从而实现多个不同类型分布式电源的最优配置。该方法可为配电网中分布式电源的规划问题提供数学理论支持。本申请实施例提供的一种应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法的流程图；图2为IEEE33节点测试系统的网络拓扑图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。参见图1，为本申请实施例提供的一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法的流程图。如图1所示，本申请实施例提供的基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法包括：S100：获得待安装分布式电源的类型、数量及配电网网架参数。根据有功无功注入功率及其功率因数PFDG将分布式电源划分为四种类型，其中，①如果0﹤PFDG﹤1，且分布式电源同时注入有功和无功功率，则分布式电源的类型为第一类型，如同步发电机；②如果0﹤PFDG﹤1，且分布式电源注入有功功率但吸收无功功率，则分布式电源的类型为第二类型，如感应电机；③如果PFDG＝1，且分布式电源只注入有功功率，则分布式电源的类型为第三类型，如PV(光伏发电机)、微型燃气汽轮机、燃料电池等通过变换器接入电网的设备；④如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法，其特征在于，所述方法包括：获得待安装分布式电源的类型、数量及配电网网架参数；计算未接入分布式电源前配网的基本潮流与总线损；根据待安装的分布式电源的类型与配网负荷数据确定所述分布式电源的最优功率因数；根据改进分析法的最优容量解析表达式与试探法确定所述分布式电源的最优位置；将所述分布式电源固定在所述最优位置，根据线损最小原则确定其最优容量；判断是否满足配置程序终止条件；如果是，则输出多分布式电源配置结果；如果否，则更新系统负荷数据，根据更新后的系统负荷数据计算下一分布式电源。

【技术特征摘要】
1.一种基于改进分析法的配网多分布式电源降损配置方法，其特征在于，所述方法包括：获得待安装分布式电源的类型、数量及配电网网架参数；计算未接入分布式电源前配网的基本潮流与总线损；根据待安装的分布式电源的类型与配网负荷数据确定所述分布式电源的最优功率因数；根据改进分析法的最优容量解析表达式与试探法确定所述分布式电源的最优位置；将所述分布式电源固定在所述最优位置，根据线损最小原则确定其最优容量；判断是否满足配置程序终止条件；如果是，则输出多分布式电源配置结果；如果否，则更新系统负荷数据，根据更新后的系统负荷数据计算下一分布式电源。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得待安装分布式电源的类型、数量及配电网网架参数，包括：根据有功无功注入功率及其功率因数PFDG将所述分布式电源划分为四种类型，其中，如果0﹤PFDG﹤1，且所述分布式电源同时注入有功和无功功率，则所述分布式电源的类型为第一类型；如果0﹤PFDG﹤1，且所述分布式电源注入有功功率但吸收无功功率，则所述分布式电源的类型为第二类型；如果PFDG＝1，且所述分布式电源只注入有功功率，则所述分布式电源的类型为第三类型；如果PFDG＝0，且所述分布式电源只注入无功功率，则所述分布式电源的类型为第四类型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算未接入分布式电源前配网的基本潮流与总线损，包括：根据公式计算网络总的有功损耗PL：上式中，其中，Vi、∠δi是节点i的电压向量，rij+jxij＝Zij是节点阻抗矩阵[Zbus]的第i行第j列元素，Pi和Pj是节点i和节点j的有功注入功率，Qi和Qj是节点i和节点j的无功注入功率，N是节点总数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据待安装的分布式电源的类型与配网负荷数据确定所述分布式电源的最优功率因数，包括：所述第三类型分布式电源的功率因数恒定为1，所述第四类型分布式电源的功率因数恒定为0；所述第一类型分布式电源与所述第二类型分布式电源的最优功率因数等于配网净负荷的功率因数，为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恩，李博，杨占丽，唐标，李燕，曹敏，杨振明，刘清蝉，练雄，沈鑫，杨成涛，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南电网有限责任公司瑞丽供电局，
类型：发明
国别省市：云南,53