一种交直流混合微电网的网架结构优化规划方法技术

本发明专利技术公开了一种交直流混合微电网的网架结构优化规划方法，包括：获取交直流混合微电网的基础数据，基础数据包括电源出力模型、负荷概率模型及环境数据；基于环境数据，利用拉丁超立方采样方法对电源出力模型及负荷概率模型的输出进行采样，得到样本矩阵；构建交直流混合微电网的网架结构的优化模型，该优化模型包括目标条件及约束条件；基于样本矩阵，对优化模型进行求解，得到多个最优解以及每个最优解对应目标条件的目标条件值；根据目标条件值，由多个最优解中选取出目标最优解，该目标最优解对应的网架结构即为最优网架结构。从而实现对于交直流混合微电网的网架结构的优化规划。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电网优化规划
，更具体地说，涉及一种交直流混合微电网的网架结构优化规划方法。
技术介绍
微电网是将分布式电源、负荷、储能装置及控制装置等系统有机地结合在一起的小型发配电系统。微电网的分类标准有很多，从网架结构和供电方式上可将微电网分为交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网。其中，交直流混合微电网是指既含有交流母线又含有直流母线，既可以直接向交流负荷供电又可以直接向直流负荷供电的微电网，其包括交流子微电网和直流子微电网，而交流子微电网和直流子微电网的中间经双向变换器(或双向变换器与变压器)连接。采用交直流混合微电网的形式，省略了许多变换环节和变换装置，使微电网结构简单、控制更加灵活、网络损耗较低，进而提高整个系统的经济性和可靠性。但是，由于实际的微电网中存在着诸多不确定因素，如分布式电源出力的随机性、负荷波动、元件故障等，这些不确定因素增加了微电网网架结构规划的复杂度和投资运行成本。因此，微电网的网架结构对于微电网中的潮流分布和供电可靠性有着极为重要的影响，对微电网网架结构进行科学合理的规划设计，考虑微电网实际运行中的各种不确定性和供电可靠性问题，可以有效减小微电网中的电能损耗、提高微电网优化规划的质量和水平，对指导实际建设工程具有积极意义。而现有的微电网优化规划方法集中于解决交流微电网的优化配置问题，却没有一种能够有效实现对于交直流混合微电网进行网架结构规划设计的优化规划方法。综上所述，如何提供一种针对交直流混合微电网的网架结构进行优化规划的技术方案，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种交直流混合微电网的网架结构优化规划方法，以实现对交直流混合微电网的网架结构的优化规划。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种交直流混合微电网的网架结构优化规划方法，包括：获取交直流混合微电网的基础数据，所述基础数据包括电源出力模型、负荷概率模型及环境数据；基于所述环境数据，利用拉丁超立方采样方法对所述电源出力模型及所述负荷概率模型的输出进行采样，得到样本矩阵；构建交直流混合微电网的网架结构的优化模型，该优化模型包括目标条件及约束条件；基于所述样本矩阵，对所述优化模型进行求解，得到多个最优解以及每个所述最优解对应所述目标条件的目标条件值，；根据所述目标条件值，由所述多个最优解中选取出目标最优解，该目标最优解对应的网架结构即为最优网架结构。优选的，基于所述环境数据，利用拉丁超立方采样方法对所述电源出力模型及所述负荷概率模型的输出进行采样，得到样本矩阵，包括：利用拉丁超立方采样方法基于风速的概率密度函数对风速进行采样并基于光照强度的概率密度函数对光照强度进行采样，将采样得到的风速及光照强度作为对应电源出力模型的输入，得到对应的输出，所述环境数据包括风速和光照强度；利用拉丁超立方采样方法基于负荷概率模型对负荷功率的时序数据进行采样，得到对应的负荷功率；将所述电源出力模型的输出及采样得到的对应负荷功率加入至所述样本矩阵中。优选的，所述优化模型的目标条件包括交直流混合微电网的年综合费用及电量不足期望值；对应的，根据所述目标条件值，由所述多个最优解中选取出目标最优解，包括：确定所述多个最优解中所述目标条件值最小的最优解为目标最优解。优选的，根据所述目标条件值，由所述多个最优解中选取出目标最优解，包括：基于所述目标条件值，利用模糊隶属度函数表示每个所述最优解的满意度；按照下式计算每个所述最优解的标准化满意度： μ ϵ = Σ m = 1 N o b μ ϵ ( m ) Σ ϵ = 1 N b e s t Σ m = 1 N o b μ ϵ ( m ) ]]>其中，με为第ε个最优解的标准化满意度，Nob为目标条件的数量，με(m)为第ε个最优解的第m个目标条件所对应的满意度，ε＝1,2,…,Nbest，Nbest为最优解的个数；确定所述标准满意度最大的最优解为目标最优解。优选的，基于所述目标条件值，利用模糊隶属度函数表示每个所述最优解的满意度，包括：按照下列公式计算每个所述最优解的满意度： μ ϵ ( m ) = 1 , f ϵ ( m ) ≤ f ϵ ( m ) min 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交直流混合微电网的网架结构优化规划方法，其特征在于，包括：获取交直流混合微电网的基础数据，所述基础数据包括电源出力模型、负荷概率模型及环境数据；基于所述环境数据，利用拉丁超立方采样方法对所述电源出力模型及所述负荷概率模型的输出进行采样，得到样本矩阵；构建交直流混合微电网的网架结构的优化模型，该优化模型包括目标条件及约束条件；基于所述样本矩阵，对所述优化模型进行求解，得到多个最优解以及每个所述最优解对应所述目标条件的目标条件值；根据所述目标条件值，由所述多个最优解中选取出目标最优解，该目标最优解对应的网架结构即为最优网架结构。

【技术特征摘要】
1.一种交直流混合微电网的网架结构优化规划方法，其特征在于，包括：获取交直流混合微电网的基础数据，所述基础数据包括电源出力模型、负荷概率模型及环境数据；基于所述环境数据，利用拉丁超立方采样方法对所述电源出力模型及所述负荷概率模型的输出进行采样，得到样本矩阵；构建交直流混合微电网的网架结构的优化模型，该优化模型包括目标条件及约束条件；基于所述样本矩阵，对所述优化模型进行求解，得到多个最优解以及每个所述最优解对应所述目标条件的目标条件值；根据所述目标条件值，由所述多个最优解中选取出目标最优解，该目标最优解对应的网架结构即为最优网架结构。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述环境数据，利用拉丁超立方采样方法对所述电源出力模型及所述负荷概率模型的输出进行采样，得到样本矩阵，包括：利用拉丁超立方采样方法基于风速的概率密度函数对风速进行采样并基于光照强度的概率密度函数对光照强度进行采样，将采样得到的风速及光照强度作为对应电源出力模型的输入，得到对应的输出，所述环境数据包括风速和光照强度；利用拉丁超立方采样方法基于负荷概率模型对负荷功率的时序数据进行采样，得到对应的负荷功率；将所述电源出力模型的输出及采样得到的对应负荷功率加入至所述样本矩阵中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化模型的目标条件包括交直流混合微电网的年综合费用及电量不足期望值；对应的，根据所述目标条件值，由所述多个最优解中选取出目标最优解，包括：确定所述多个最优解中所述目标条件值最小的最优解为目标最优解。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标条件值，由所述多个最优解中选取出目标最优解，包括：基于所述目标条件值，利用模糊隶属度函数表示每个所述最优解的满意度；按照下式计算每个所述最优解的标准化满意度： μ ϵ = Σ m = 1 N o b μ ϵ ( m ) Σ ϵ = 1 N b e s t Σ m = 1 N o b μ ϵ ( m ) ]]>其中，με为第ε个最优解的标准化满意度，Nob为目标条件的数量，με(m)为第ε个最优解的第m个目标条件所对应的满意度，ε＝1,2,…,Nbest，Nbest为最优解的个数；确定所述标准满意度最大的最优解为目标最优解。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述目标条件值，利用模糊隶属度函数表示每个所述最优解的满意度，包括：按照下列公式计算每个所述最优解的满意度： μ ϵ ( m ) = 1 , f ϵ ( m ) ≤ f ϵ ( m ) min f ϵ ( m ) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：池伟，张亮，余杰，周关连，顾一丰，张雪松，周金辉，朱亚萍，赵波，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司电力科学研究院，国网浙江省电力公司绍兴供电公司，国网浙江绍兴市上虞区供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33