一种考虑分布式电源和配电自动化装置的配电网规划方法制造方法及图纸

一种考虑分布式电源和配电自动化装置的配电网规划方法，它采用实时负荷曲线来获得精确的配置方案；在不同的负荷水平，通过潮流计算分析节点电压、线路潮流和网络损耗，通过该负荷水平下的配网可靠性评估计算缺供电量等可靠性指标；所述的配电网规划方法包括：1)目标函数；2)约束条件；3)染色体定义；4)基因的交叉变异；采用交叉和变异的方法进行基因的迭代遗传；交叉时，选用轮盘法从上一代基因中选择两个父基因，并随机选择多个交叉点进行交叉，生成一对子基因；在染色体的变异中，还可以采用启发式的变异方法；通过计算各节点数值历代变化情况，找出变化趋势不明朗的节点，提高该节点的变异可能性，从而丰富基因组；同时，为了保证基因组的活力，在每代迭代中，不断加入一定数量的自由染色体，即通过初始化随机生成的染色体，参与下一次迭代。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种将遗传算法引入配电网优化规划中，以提高配电网可靠性和降低网损为目标的考虑分布式电源和配电自动化装置的配电网规划方法。
技术介绍
分布式电源是可以并网或离网运行的小型发电装置。分布式电源接入配电网的最明显优点、即可靠性的提升和网损的降低。分布式电源由于其分散布置的特点，可以更加靠近负荷侧，从而实现功率的局部就地平衡，减少远距离功率输送，达到降低网损的目的。在当前分布式电源成本高企的情况下，如何配置分布式电源，实现最大程度地减小配电网网损成为分布式电源规划中的重要问题。同时，分布式电源的存在可以降低配电网停电概率，减少停电范围和被迫停电负荷，有助于提高配电网供电可靠性。为了实现上述目的，分布式电源需要具备孤岛运行性能，从而实现局部区域内的持续供电。这就要求分布式电源在相当数量的负荷启停时，具备跟随负荷变化同时保持输出电压、功率稳定的能力。显而易见，分布式电源容量和位置是影响上述能力的重要因素。对分布式电源和控制孤岛形成的配电自动化装置的规划有现实意义。目前，在分布式电源规划领域多使用传统的优化方法，人工智能方法尤其是遗传算法应用较少。在仅有的遗传算法应用中，大多只考虑了固定负荷水平下的优化结果，而实际配电网中，负荷和分布式电源出力是时刻变化的，只用额定功率进行优化具有比较大的局限性。而为了满足负荷额定功率，常常做出分布式电源容量过大的规划结果，因而损失了经济性。配电自动化装置主要是指具有分段、联络、自动分断和重合功能的开关装置、信息采集、分析和远传装置、自组网通信装置以及具有四遥功能的馈线及设备智能终端装置。目前，配电自动化技术发展迅速，但是在实用过程中仍然停留在配电自动化改造阶段，并未在配电网规划中考虑配电自动化装置的应用，更没有从配电自动化装置安装位置能角度进行优化规划。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种通过找到分布式电源的最优位置和容量以及配电自动化装置的最优位置，从而提高配电网可靠性，减少平均缺供电量，减少网损的以提高配电网可靠性和降低网损为目标的考虑分布式电源和配电自动化装置的配电网规划方法。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，一种分布式电源和配电自动化装置优化配置方法，它采用实时负荷曲线来获得精确的配置方案；在不同的负荷水平，通过潮流计算分析节点电压、线路潮流和网络损耗，通过该负荷水平下的配网可靠性评估计算缺供电量等可靠性指标；所述的配电网规划方法包括：1)目标函数的确定： min ( J ) = ( Σ i = 1 N D G Cost i n s , i D G + Σ j = 1 N S Cost i n s , j R C S ) + ( Σ i = 1 N D G Cost o m , i D G + Σ j = 1 N S Cost o m , j 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑分布式电源和配电自动化装置的配电网规划方法，它采用预测的实时负荷曲线来获得精确的规划方案；在不同的负荷水平，通过潮流计算分析节点电压、线路潮流和网络损耗，通过该负荷水平下的配网可靠性评估计算缺供电量等可靠性指标；其特征在于所述的配电网规划方法包括：1)目标函数的确定：min(J)=(Σi=1NDGCostins,iDG+Σj=1NSCostins,jRCS)+(Σi=1NDGCostom,iDG+Σj=1NSCostom,jRCS-Σi=1LLKiΣj=1NDGEgen,j+Σi=1LLKiEloss,i)×CPV1+Σi=1LLKi′CICi×CPV2---(1)]]>式中：第i台分布式电源的安装成本第j台配电自动化装置的安装成本第i台分布式电源的运行维护成本第j台配电自动化装置的运行维护成本CIC：用户供电中断成本Egen,j：第j台分布式电源发出的功率Eloss,i：第i种负荷水平下的电量损耗Ki：第i种负荷水平下的配电网上网电价(￥/kWh)K′i：第i种负荷水平下的配电网售电电价(￥/kWh)LL：共考虑LL种负荷水平NDG：配电网中安装的分布式电源总数NS：配电网中安装的配电自动化装置总数CPV1：不考虑负荷增长的资金折算率CPV2：考虑负荷增长的资金折算率在上述目标函数中，考虑了分布式电源和配电自动化装置的安装成本和运行维护成本，以及分布式电源发出电量和减少的网络损耗产生的收益；同时该模型中考虑的经济性的另外一个方面，是用户的供电中断成本。多种负荷水平、利率、通货膨胀率、负荷增长率和设备经济寿命周期等多种因素也纳入了该模型中；2)约束条件：等式约束条件是潮流方程，见式(6～7)，所有负荷水平下的配电网所有节点均需满足此约束；不平等约束主要包括节点电压波动范围和支路最大潮流约束等，见式(8～9)：Pi=ViΣj=1NNVjYijcos(δi-δj-γij)---(6)]]>Qi=ViΣj=1NNVjYijsin(δi-δj-γij)---(7)]]>Vmin≤Vj≤Vmax j＝1:NN     (8)Ii≤Imax i＝1:NBR       (9)式中：NBR：配电网分支数NN：配电网节点数3)染色体定义：定义每条染色体包含A、B两部分字符：A部分为二进制字符，表明了配电自动化装置的位置，B部分为整数字符，表示相应节点是否存在分布式电源，电源类别及其相对容量；两部分的字符串的长度分别为配电自动化装置备选位置数NSLC和分布式电源备选位置数NGLC；A部分字符为1时，说明该位置存在配电自动化装置，为0则说明没有配电自动化装置；B部分字符的对应不同类型和容量组合的分布式电源，若字符为0则说明该位置没有分布式电源；4)基因的交叉变异：采用交叉和变异的方法进行基因的迭代遗传；交叉时，选用轮盘法从上一代基因中选择两个父基因，并随机选择多个交叉点进行交叉，生成一对子基因；基因的突变可以分三步进行：第一步.改变配电自动化装置的位置：在染色体A部分中，随机选择两个分别为0和1的位置进行字符互换，即表示将某位置的配电自动化装置移至另一位置；第二步.改变分布式电源的位置：在染色体B部分中，随机选择两个分别为0和非0的位置进行字符互换，即表示将某位置的分布式电源移至另一位置；第三步.改变分布式电源的类型和容量：在染色体B部分中，随机选择一个非0字符，并生成另外一个随机整数字符替代该字符，即表示将该位置的分布式电源更改为其他类型和容量组合；在染色体的变异中，还可以采用启发式的变异方法；通过计算各节点数值历代变化情况，找出变化趋势不明朗的节点，提高该节点的变异可能性，从而丰富基因组；同时，为了保证基因组的活力，在每代迭代中，不断加入一定数量的自由染色体，即通过初始化随机生成的染色体，参与下一次迭代。...

【技术特征摘要】
1.一种考虑分布式电源和配电自动化装置的配电网规划方法，它采用预测的实时负荷曲线来获得精确的规划方案；在不同的负荷水平，通过潮流计算分析节点电压、线路潮流和网络损耗，通过该负荷水平下的配网可靠性评估计算缺供电量等可靠性指标；其特征在于所述的配电网规划方法包括：1)目标函数的确定： min ( J ) = ( Σ i = 1 N D G Cost i n s , i D G + Σ j = 1 N S Cost i n s , j R C S ) + ( Σ i = 1 N D G Cost o m , i D G + Σ j = 1 N S Cost o m , j R C S - Σ i = 1 L L K i Σ j = 1 N D G E g e n , j + Σ i = 1 L L K i E l o s s , i ) × CPV 1 + Σ i = 1 L L K i ′ CIC i × CPV 2 - - - ( 1 ) ]]>式中：第i台分布式电源的安装成本第j台配电自动化装置的安装成本第i台分布式电源的运行维护成本第j台配电自动化装置的运行维护成本CIC：用户供电中断成本Egen,j：第j台分布式电源发出的功率Eloss,i：第i种负荷水平下的电量损耗Ki：第i种负荷水平下的配电网上网电价(￥/kWh)K′i：第i种负荷水平下的配电网售电电价(￥/kWh)LL：共考虑LL种负荷水平NDG：配电网中安装的分布式电源总数NS：配电网中安装的配电自动化装置总数CPV1：不考虑负荷增长的资金折算率CPV2：考虑负荷增长的资金折算率在上述目标函数中，考虑了分布式电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志芳，傅旭华，王蕾，王坤，白桦，曾建梁，姚燕，查伟强，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网浙江省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11