一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法技术

一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法：建立源荷随机性模型并进行配电网随机潮流分析，源荷随机性模型包括风力发电系统随机模型、太阳能光伏发电系统随机模型和负荷随机模型；配电网随机潮流分析是基于半不变量法的配电网随机潮流分析；建立智能软开关运行模型及动态网络重构模型，智能软开关运行模型是由智能软开关变流器的容量约束表示；动态网络重构的数学模型包括目标函数和约束条件；采用遗传算法对所建立的模型进行求解。本发明专利技术解决含分布式电源与智能软开关的配电网的网络重构问题，平衡配电网馈线间的负载，改善系统整体的潮流分布，消除过载，改善电压水平，提高电能质量和供电可靠性，有效降低网络损耗，提高配电网运行经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法
本专利技术涉及一种配电网动态重构方法。特别是涉及一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法。
技术介绍
配电网作为电能从生产到用户的最后环节，在电力系统中的作用极为重要。配电网重构只需要改变网络中的联络开关或分段开关的状态，不需要增加其他的投资就能达到减少网络损耗、提高可靠性、经济性和供电效益的目的。实际配电系统的负荷是随时间动态变化的，因此研究一段时间周期内的配电网动态重构模型更符合实际配电网的运行，对配电系统的安全、优质、经济运行具有指导意义。近年来面对资源逐渐短缺的实际情况，开发和利用可再生能源已成为解决资源问题的必由之路。分布式电源能够充分利用可再生能源，是集中供电的一种有益补充。但是风力、光伏等不可控分布式电源的出力具有很强的随机性与间歇性，给配电网重构带来了诸多问题，如电压越限、网络阻塞等。传统配电系统的调节手段有限，因此引入智能软开关十分必要。智能软开关作为新型智能配电装置，能够取代联络开关，其对配电系统的功率控制更加安全可靠，能够实现连续控制。大多数研究在考虑配电网重构时仅考虑了含分布式电源、智能软开关或动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立源荷随机性模型并进行配电网随机潮流分析，所述的源荷随机性模型包括风力发电系统随机模型、太阳能光伏发电系统随机模型和负荷随机模型；所述的配电网随机潮流分析是基于半不变量法的配电网随机潮流分析；2)建立智能软开关运行模型及动态网络重构模型，所述的智能软开关运行模型是由智能软开关变流器的容量约束表示；所述动态网络重构的数学模型包括目标函数和约束条件；3)采用遗传算法对所建立的模型进行求解。

【技术特征摘要】
1.一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立源荷随机性模型并进行配电网随机潮流分析，所述的源荷随机性模型包括风力发电系统随机模型、太阳能光伏发电系统随机模型和负荷随机模型；所述的配电网随机潮流分析是基于半不变量法的配电网随机潮流分析；2)建立智能软开关运行模型及动态网络重构模型，所述的智能软开关运行模型是由智能软开关变流器的容量约束表示；所述动态网络重构的数学模型包括目标函数和约束条件；3)采用遗传算法对所建立的模型进行求解。2.根据权利要求1所述的一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法，其特征在于，步骤1)中所述的：(1)风力发电系统随机模型包括：风速的概率密度函数f(v)：式中，v为风速；k＝(σw/μw)-1.086；c＝μw/Γ(1+1/k)；μw为风速的平均；σw为风速的标准差；Γ为伽马函数；风电机组输出功率Pw与风速v之间的函数关系：式中，Pr为风电机组额定容量；vci、vr、vco分别为切入风速、额定风速和切出风速；k1＝Pr/(vr-vci)；k2＝-vci；根据风力发电机输出有功功率与风速的函数表达式，得到风力发电有功功率概率密度f(Pw)如下：(2)太阳能光伏发电系统随机模型包括：太阳光照强度由贝塔分布描述，太阳光照强度概率密度函数f(r)如下：式中，r和rmax分别为计算时间段内的实际光强和最大光强；α和β为贝塔分布的参数；式中，μs为光照强度平均值；σs为光照强度标准差；由太阳光照强度概率密度函数f(r)得到太阳能电池方阵输出功率的概率密度函数f(PM)：式中，PM为太阳能方阵实际输出功率；RM为太阳能方阵最大输出功率。(3)负荷随机模型配电网负荷具有时变性，负荷有功和无功功率的概率密度函数f(P)、f(Q)分别为：式中，P、Q分别为负荷的有功和无功功率；μP、σP分别为负荷有功功率的数学期望和标准差；μQ、σQ分别为负荷无功功率的数学期望和标准差。3.根据权利要求1所述的一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法，其特征在于，步骤1)中所述的基于半不变量法的随机潮流分析是采用如下公式进行分析：电力系统潮流方程式为：式中，Pi、Qi分别为节点i的有功和无功功率；Vi、Vj分别为节点i、j的电压；Gij为节点i、j之间的电导；Bij为节点i、j之间的电纳；θij为节点i、j之间的电压相角；考虑节点注入功率的随机变化，将电力系统潮流方程在基准运行点线性化：式中，X为节点的状态变量；X0为状态变量在基准运行状态下的期望值；J0为收敛点处的雅可比矩阵；S0为J0的逆矩阵，称为灵敏度矩阵；ΔW为节点注入的随机变量；将各节点负荷功率半不变量和风机或光伏电池输出功率半不变量相加，得到节点注入功率的各阶半不变量ΔW(k)：

【专利技术属性】
技术研发人员：宫建锋，刘洪，董晓晶，曹雨晨，王诚良，刘梦怡，康健，杨文华，屈高强，党东升，周宗川，李艾玲，齐彩娟，田星，黄宗宏，冯雪，赵亮，陈丹，田宏梁，葛鹏江，李均超，张辰，雍浩，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司经济技术研究院，天津大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64