本发明专利技术提供一种提高分布式电源渗透率的快速遍历配网重构方法，所述方法包括：(1)建立风电、光伏的不确定性出力模型；(2)基于风电、光伏不确定性出力模型，建立以提高分布式电源渗透率为目标的配电网重构模型；(3)将含有不确定性的配网重构模型转化为确定性模型；(4)搜索重构问题的可行解集合；(5)快速遍历可行解集合，并寻找全局最优解，得到消纳最大容量分布式电源的配网结构。本发明专利技术通过网络重构提升分布式电源可接入容量的快速遍历方法，该方法能够在有源配电网运行过程中减少分布式电源切机，增加配电网运行的经济性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种配网重构方法，具体涉及一种提高分布式电源渗透率的快速遍历 配网重构方法。
技术介绍
配电网络重构又称配电网络组态，或配电网络馈线组态、配电网络馈线重构。配 电网络重构就是通过改变分段开关、联络开关的组合状态，以改变网络的拓扑结构和用户 的供电路径。传统的配电网重构目的主要有降低网损、消除过载、平衡负荷、提高电压质量 等。 随机规划的三个分支是期望值模型、机会约束规划和相关机会规划。其中机会约 束规划是由查纳斯（A.Charnes)和库伯（W.W.Cooper)提出的，是在一定的概率意义下达到 最优的理论。它是一种随机规划方法，针对约束条件中含有随机变量，并且必须在观测到随 机变量的实现之前做出决策的问题。 机会约束规划考虑到所做决策在不利的情况发生时可能不满足约束条件，而采用 一种原则：即允许所做决策在一定程度上不满足约束条件，但该决策使约束条件成立的概 率不小于某一个足够小的置信水平。对一些特殊情况，机会约束规划问题可以转化为等价 的确定性数学规划问题，但对于较复杂的机会约束规划问题，则要利用基于随机模拟的算 法来求解一般机会约束规划问题以及机会约束多目标规划问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种提高分布式电源渗透率的快速遍 历配网重构方法，本专利技术通过网络重构提升分布式电源可接入容量的快速遍历方法，该方 法能够在有源配电网运行过程中减少分布式电源切机，增加配电网运行的经济性。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案： -种提高分布式电源渗透率的快速遍历配网重构方法，所述方法包括如下步骤： (1)建立风电、光伏的不确定性出力模型； (2)基于风电、光伏不确定性出力模型，建立以提高分布式电源渗透率为目标的配 电网重构模型； (3)将含有不确定性的配网重构模型转化为确定性模型； (4)搜索重构问题的可行解集合； (5)快速遍历可行解集合，并寻找全局最优解，得到消纳最大容量分布式电源的配 网结构。 优选的，所述步骤（1)中，所述风电不确定性出力模型表示如下： 式中，Pw(V)和Qw(V)分别为风速为v时风电的有功和无功出力，Pr是额定有功功 率，N是风机个数，P是空气密度，Cp是能源转换效率，R是风机叶片半径，vR是额定风速， 。。分别是切入风速和切出风速，0w是风电的功率因数； 其中，风速V的不确定性用Weibull分布描述： f(v)为风速V的概率密度函数，y为风速的期望值，k为分布参数； 所述光伏不确定性出力模型表示如下： g(P)为光伏有功出力P的概率密度函数，y为P的期望值，O为标准差。 优选的，所述步骤（2)中，所述配电网重构的前提是分布式电源接入的位置以及 各个分布式电源有功功率比例已经确定；配网重构目标函数描述如下： 式中，Ccib,为配网最大接入的分布式电源有功功率，Qa为配网所有的结构，Capa 是当配电网络选取结构a时，满足运行约束条件下的分布式电源最大接入功率；是和节 点i相连的分布式电源的有功功率，Q,是所有连接分布式电源的节点编号的集合； 配网重构的约束条件包含： 网络结构约束，即网络结构保持辐射型； 功率平衡约束，描述如下： 其中，、枣、疒分别为节点i处的配网注入有功功率，分布式电源注入有功 功率和负荷有功功率，0^、CT、分别为节点i处的配网注入无功功率，分布式电源注 入无功功率和负荷无功功率；Vi，Vj分别是i，j节点的电压，YU是节点导纳矩阵i行j列的 值，9 ^是Yu极坐标形式下的角度，S,，S1分别是i，j节点电压的相角； 节点电压约束，描述如下： Vinin^V1^Vinax 其中，V1,Vinun，Viniax分别为节点i处的电压幅值，电压幅值下限和电压幅值上限； 电流约束，即线路电流不超过额定值。 优选的，所述步骤（3)中，计及风电和光伏的不确定性出力模型为不确定性优化 模型，采用机会约束规划方法，将不确定性配网优化模型转化为确定性优化模型，方法如 下： 步骤3-1、将原始不确定性优化模型抽象表示为： maxf(x,i)s.t.g; (x,i)^ 0,i=I, 2, ???,q 其中x为控制变量，即配网中分段开关和联络线开关的状态，I是不确定量，即风 电和光伏；f(x，U是目标函数，即接入分布式电源有功功率，gl(x，U表示不等式约束条 件，q表示不等式约束条件的个数； 步骤3-2、采用机会约束规划方法将该模型转化为如下形式： minf s.t.Pr{f(x,i)^f' } 0Pr{g; (x，I) < 0}彡a，i= 1，2,…，q 其中，f'为转化后的目标函数，Pr{}表示{}内时间发生的概率，a和0是目标 函数和约束的置信区间，采用蒙特卡洛模拟法检验机会约束规划模型中的条件是否满足。 优选的，所述步骤（4)中，采取最小环的编码方式筛选所有配网重构可行解， 步骤4-1、闭合所有联络线开关，得到与联络线开关个数相同的最小环，每个最小 环对应编码的一个维度； 步骤4-2、对每个环内的开关进行编号，可行解对应的编码在该维度的数值即为开 断的开关编号； 步骤4-3、遍历所有编码时，只需检验对应网络结构的连通性，若满足连通性需求， 则保证该结构为辐射型结构，将编码收入可行解集合中；网络结构满足连通性条件等价于 如下等式： 其中，N是节点个数，A是网络结构对应的邻接矩阵，A'为A的转置，E(N)是N维 单位矩阵，min()表示矩阵中的最小值。 优选的，所述步骤（5)中，所述快速遍历可行解的方法如下： 步骤6-1、初始化，记录当前最优结构编号为1，最大接入功率为0,当前被遍历到 的结构编号为1 ; 步骤6-2、进入一天中的第1个时段； 步骤6-3、根据机会约束规划模型，测试当前功率下约束条件是否满足，若不满足， 执行步骤6-4 ;若满足，执行步骤6-5 ; 步骤6-4、检测当前被遍历结构编号加1，检测是否超过可行解总数，若超出，运行 结束，返回当前最优结构和最大接入功率；若不超出，返回步骤6-2 ; 步骤6-5、当前时段加1，检验是否超出一天时段总数，若超出，当前最大接入功率 增加一个步长，最优结构编号更新为当前结构编号；若不超出，返回步骤6-3。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于： 本专利技术的方法通过提升分布式电源的可接入功率，减少配网运行中的切机容量， 提升可再生能源的利用效率，从源头出发提升配电网运行的经济性。本专利技术考虑了可再生 能源的随机性，建立了更符合实际情况的重构模型，采取快速遍历算法，可以保证获得全局 最优解。【附图说明】 图1是本专利技术提供的流程 图 图2是本专利技术提供的所有联络开关闭合的IEEE33节点结构图 图3是本专利技术提供的快速遍历可行解的方法流程图 图4是本专利技术提供的经遍历后IEEE33节点结构图【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。 本实施案例中，选取修改过的IEEE33节点作为配网算例，如图2所示，在原始 IEEE33节点的基础上，分别在节点10, 20, 28接入固定容量比值的风电，分别在节点13, 18 接入固定容量比值的光伏。 如图1所示，，所述方法包 括如 下步骤： (1)建立风电、光伏的不确定性出力模型； (2)基于风电、光伏不确定性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高分布式电源渗透率的快速遍历配网重构方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)建立风电、光伏的不确定性出力模型；(2)基于风电、光伏不确定性出力模型，建立以提高分布式电源渗透率为目标的配电网重构模型；(3)将含有不确定性的配网重构模型转化为确定性模型；(4)搜索重构问题的可行解集合；(5)快速遍历可行解集合，并寻找全局最优解，得到消纳最大容量分布式电源的配网结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘科研，何开元，贾东梨，胡丽娟，叶学顺，刁赢龙，唐建岗，朱俊澎，宋杉，顾伟，聂颖惠，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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