一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法，包括按顺序进行的下列步骤：1)搭建配电网接纳能力评价模型；2)利用该模型对配电网的接纳能力进行评价，其中，该评价模型是通过如下步骤搭建的：2‑1)梳理配电网的现状，统计间隔数量；2‑2)统计清洁能源电站情况；2‑3)建立配电网接纳能力评价模型；2‑4)利用遗传算法以目标函数值最小为目标，确定清洁能源电站在配电网中的接入方式；2‑5)根据新能源电站在配电网中的接入方式，计算目标函数值，实现对配电网接纳能力的评价；该方法能够能够充分发挥现状电网的接纳能力，对清洁能源电站的接入起到规范指导作用。

An Evaluation Method of Distribution Network Admission Capability Based on Clean Energy Optimal Access

The invention discloses an evaluation method of distribution network acceptance capability based on optimal access of clean energy, which includes the following steps in sequence: 1) building an evaluation model of distribution network acceptance capability; 2) evaluating the distribution network acceptance capability by using the model, in which the evaluation model is built through the following steps: 2 1) combing the status of distribution network and counting the number of intervals; 2) Statistical analysis of clean energy power plants; 2 3) Establishment of distribution network admissibility evaluation model; 2 4) Use genetic algorithm to determine the access mode of clean energy power plants in distribution network with the objective function value minimum; 2 5) Calculate the objective function value according to the access mode of new energy power plants in distribution network to realize the evaluation of distribution network admissibility; This method can be used for energy evaluation. Enough to give full play to the current capacity of the grid to play a normative role in guiding the access of clean energy power plants.

【技术实现步骤摘要】
一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法
本专利技术涉及电网规划
，特别涉及一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法。
技术介绍
在国家大力扶持清洁能源发电的背景下，清洁能源电站项目如雨后春笋般涌现。面对强烈的并网需求，迫切需要对现状电网的接纳能力进行充分发掘，并对接纳能力满足清洁能源接入需求的程度进行评价。如何正确指导清洁能源电站接入和发现电网接纳能力薄弱环节亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法。为此，本专利技术技术方案如下：一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法，包括按顺序进行的下列步骤：1)搭建配电网接纳能力评价模型；2)利用步骤1)中搭建的模型对配电网的接纳能力进行评价，其中，配电网接纳能力评价模型是通过如下步骤搭建的：2-1)梳理配电网的现状，形成配电网的电网结构树，统计配电网所有35kV、110kV线路传输容量，110kV、220kV变电站容量，35kV、110kV间隔数量；2-2)统计清洁能源电站情况，根据清洁能源电站容量确定接入电压等级，20～40MW接入35kV电压等级，40～100MW接入110kV电压等级；2-3)建立配电网接纳能力评价模型，该模型包括目标函数和约束条件，所述的目标函数为确定接入方式下的被废弃的清洁能源容量Obj，其中为未能并网110kV电站容量，未能并网的110kV电站个数共m-a-c个，为未能并网35kV电站容量，未能并网的35kV电站个数共n-b-d-f个；p为限制电站出力的线路/变电站个数，q为接入线路/变电站的电站个数，Si为电站容量，ηj为被限制出力百分数；所述的约束条件包括线路传输容量约束、变电站容量约束及电厂并网线总投资约束；2-4)利用遗传算法以目标函数值最小为目标，确定清洁能源电站在配电网中的接入方式；2-5)根据步骤2-4)中确定的新能源电站在配电网中的接入方式，计算目标函数值，通过得到的被废弃清洁能源容量实现对配电网接纳能力的评价。进一步的，所述的线路传输容量约束、变电站容量约束及电厂并网线总投资约束的表示方法分别为：线路传输容量约束：∑Sj≤Sli其中∑Sj为接入线路i所带变电站的清洁能源电站容量之和，Sli为线路i传输容量极限，线路i所带变电站可以通过电网结构树得到；变电站容量约束：∑Sj≤Sbi其中∑Sj为接入变电站i的清洁能源电站容量之和，Sbi为变电站i的容量；并网线总投资约束：并网线平均造价为H万元/千米，并网线总投资约束为W万元，则有：∑Li*H≤W其中∑Li为根据接入方式求得的所有并网线长度之和。进一步的，利用遗传算法以目标函数值最小为目标来确定清洁能源电站在配电网中的接入方式的方法包括如下步骤：2-41)确定基因位数和编码规则，基因位数是待接入清洁能源电站和电网可用间隔数的较小值，编码规则为一个染色体代表了所有清洁能源电站的一组接入方式，染色体上的一个基因则代表了一个清洁能源电站的接入方式；2-42)确定适应度函数，适应度函数计算公式为：Fit＝Smax-Obj其中，Smax是与群体无关的一个正数，其值的大小能保证适应度函数在优化过程中始终为非负数；2-43)随机产生初始种群；2-44)计算种群中每个个体的适应度值，并判断是否存在适应度达到期望值的个体，若判断结果为“是”，则选出适应度最大的个体，并结束运算，否则，进入下一步；2-45)进行选择和交叉遗传操作，选择是根据个体适应度值的大小在种群中选择一定数量的个体，交叉是通过给定的概率重组一对个体而产生后代的过程，交叉是由两个基本操作组成的，分别是将选择出来的染色体两两随机配对并且按照一定的交叉概率来确定需要进行交叉操作的染色体，以及随机确定染色体对交叉操作的交叉点，将交叉点附近的基因相互交换；2-46)计算选择和交叉遗传操作后种群中每个个体的适应度值，判断个体适应度值是否达到期望值或迭代次数是否达到最大值，若判断为“是”，则结束，选出适应度最大的个体，否则进入下一步；2-47)进行变异操作，根据确定的变异概率对染色体上的某些基因位上的值进行改变，返回步骤2-44)计算变异后种群的个体适应度值。进一步的，接入的清洁能源电站容量若不满足线路传输容量约束或变电站容量约束，应统一等比例降低接入该线路或变电站的电站出力，直至达到容量约束边界，并记录降低比例，得到清洁能源电站被限制出力值。进一步的，所述的选择方式采用轮盘赌的选择方式。进一步的，所述的交叉方式采用单点交叉方式。进一步的，所述的变异方式采用单点变异方式。与现有技术相比，该基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法能够得到一种最优的清洁能源电站接入方式，使得被废弃的清洁能源容量最小，该方式能够充分发挥现状电网的接纳能力，对清洁能源电站的接入起到规范指导作用；对电网接纳能力进行总体评价和重点评价，评价结果能够反映电网接纳水平和薄弱环节，对改造电网提升接纳能力起到指导作用。附图说明图1为本专利技术的基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法中遗传算法求解优化模型流程图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法，包括按顺序进行的下列步骤：1)搭建配电网接纳能力评价模型；2)利用步骤1)中搭建的模型对配电网的接纳能力进行评价，其中，配电网接纳能力评价模型是通过如下步骤搭建的：2-1)梳理配电网的现状，形成配电网的电网结构树，统计配电网所有35kV、110kV线路传输容量，110kV、220kV变电站容量，35kV、110kV间隔数量；形成配电网的电网结构树：以220kV变电站为出发点，通过线路的电气联系一一找出与之相联的110kV变电站及35kV变电站，并分别以寻找到的110kV变电站和35kV变电站为出发点，通过线路电气联系搜索到与之相联的下一级变电站，如此循环往复直至电网末端，电网结构树通过直观的节点和支路将一个区域电网联接关系展现出来，可以直观地看出各个变电站的联系；对220kV变电站，统计得到110kV剩余间隔数为a，35kV剩余间隔数为b；110kV变电站110kV剩余间隔数为c，35kV剩余间隔数为d；35kV变电站35kV剩余间隔数为f。由于采用专线接入方式，故配电网所能接纳的110kV电站最大个数为a+c，35kV电站个数为b+d+f。对所有110kV剩余间隔从1到a+c排序，35kV间隔从1到b+d+f排序，使得每一个间隔都有数值对应；2-2)统计清洁能源电站情况，根据清洁能源电站容量确定接入电压等级，20～40MW接入35kV电压等级，40～100MW接入110kV电压等级；经统计得到110kV接入清洁能源电站m个，35kV接入清洁能源电站n个，分别按容量大小排序得到110kV接入清洁能源电站从1到m，35kV接入清洁能源电站从1到n，使得每一个电站都有数值对应；2-3)建立配电网接纳能力评价模型，该模型包括目标函数和约束条件，所述的目标函数为确定接入方式下的被废弃的清洁能源容量Obj，其中为未能并网110kV电站容量，未能并网的110kV电站个数共m-a-c个，为未能并网35kV电站容量，未能并网的35kV电站个数共n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法，其特征在于，包括按顺序进行的下列步骤：1)搭建配电网接纳能力评价模型；2)利用步骤1)中搭建的模型对配电网的接纳能力进行评价，其中，配电网接纳能力评价模型是通过如下步骤搭建的：2‑1)梳理配电网的现状，形成配电网的电网结构树，统计配电网所有35kV、110kV线路传输容量，110kV、220kV变电站容量，35kV、110kV间隔数量；2‑2)统计清洁能源电站情况，根据清洁能源电站容量确定接入电压等级，20～40MW接入35kV电压等级，40～100MW接入110kV电压等级；2‑3)建立配电网接纳能力评价模型，该模型包括目标函数和约束条件，所述的目标函数为确定接入方式下的被废弃的清洁能源容量Obj，

【技术特征摘要】
1.一种基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法，其特征在于，包括按顺序进行的下列步骤：1)搭建配电网接纳能力评价模型；2)利用步骤1)中搭建的模型对配电网的接纳能力进行评价，其中，配电网接纳能力评价模型是通过如下步骤搭建的：2-1)梳理配电网的现状，形成配电网的电网结构树，统计配电网所有35kV、110kV线路传输容量，110kV、220kV变电站容量，35kV、110kV间隔数量；2-2)统计清洁能源电站情况，根据清洁能源电站容量确定接入电压等级，20～40MW接入35kV电压等级，40～100MW接入110kV电压等级；2-3)建立配电网接纳能力评价模型，该模型包括目标函数和约束条件，所述的目标函数为确定接入方式下的被废弃的清洁能源容量Obj，其中为未能并网110kV电站容量，未能并网的110kV电站个数共m-a-c个，为未能并网35kV电站容量，未能并网的35kV电站个数共n-b-d-f个；p为限制电站出力的线路/变电站个数，q为接入线路/变电站的电站个数，Si为电站容量，ηj为被限制出力百分数；所述的约束条件包括线路传输容量约束、变电站容量约束及电厂并网线总投资约束；2-4)利用遗传算法以目标函数值最小为目标，确定清洁能源电站在配电网中的接入方式；2-5)根据步骤2-4)中确定的新能源电站在配电网中的接入方式，计算目标函数值，通过得到的被废弃清洁能源容量实现对配电网接纳能力的评价。2.根据权利要求1所述的基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法，其特征在于，所述的线路传输容量约束、变电站容量约束及电厂并网线总投资约束的表示方法分别为：线路传输容量约束：∑Sj≤Sli其中∑Sj为接入线路i所带变电站的清洁能源电站容量之和，Sli为线路i传输容量极限，线路i所带变电站可以通过电网结构树得到；变电站容量约束：∑Sj≤Sbi其中∑Sj为接入变电站i的清洁能源电站容量之和，Sbi为变电站i的容量；并网线总投资约束：并网线平均造价为H万元/千米，并网线总投资约束为W万元，则有：∑Li*H≤W其中∑Li为根据接入方式求得的所有并网线长度之和。3.根据权利要求2所述的基于清洁能源最优接入的配电网接纳能力评价方法，其特征在于，利用遗...

【专利技术属性】
技术研发人员：张章，刘英英，杨帆，武骁，徐晶，毛华，刘树勇，张雪菲，张梁，夏冬，王哲，李娟，王世举，刘冬梅，崔荣靖，祁彦鹏，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12