多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法技术

一种多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法，包括：建立元件模型，包括分布式光伏模型、分布式风机模型和负荷模型；建立目标函数，是以规划期内的综合费用终值最低为目标函数，包括分布式风机和光伏的投资、运维费用和残值，以及配电网向上级电网的购电费用；建立约束条件，约束条件包括：配电网络的潮流约束、分布式电源投建顺序约束、位置电压约束和支路电流约束；在约束条件利用粒子群算法对目标函数进行优化求解，包括粒子群算法编码、对于约束条件的处理和基于粒子群算法与OpenDSS的求解。本发明专利技术考虑多时段多场景的DG选址定容方案可显著降低综合运行费用，提升分布式电源接入后配电网的经济性。

【技术实现步骤摘要】
多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法
本专利技术涉及一种分布式电源最优接入位置与容量研究方法。特别是涉及一种多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法。
技术介绍
长期以来，能源结构的不合理性以及能源利用效率的持续偏低带来了许多环境和社会问题。随着电力政策的放开，分布式电源(DistributedGeneration，DG)作为一种绿色高效的发电模式呈现出大规模发展趋势：一方面，区域综合能源系统的发展推动着更多分布式电源的接入，另一方面，尤其是在近年来我国“光伏扶贫”政策和光伏优先并网政策的激励下，势必会有大量分布式电源接入配电网。分布式电源的接入在提升可再生能源利用率，优化能源结构的同时，也将对配电网的电压、网损、功率等产生一系列影响。此外，随着分布式电源、储能装置以及多元负荷的接入，配电网的形态正在发生本质变化，传统的单一时间断面、单一场景的配电网分析技术已经难以满足目前对电源随机性、多运行方式、多模态的分析要求，需要借助适用于多时段、能够模拟分布式电源和储能装置模型的时序仿真工具进行分布式电源接入的影响分析。因此，如何准确分析DG对配电网的影响，并实现DG接入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立元件模型，包括分布式光伏模型、分布式风机模型和负荷模型；2)建立目标函数，是以规划期内的综合费用终值最低为目标函数，包括分布式风机和光伏的投资、运维费用和残值，以及配电网向上级电网的购电费用；3)建立约束条件，约束条件包括：配电网络的潮流约束、分布式电源投建顺序约束、位置电压约束和支路电流约束；4)在约束条件利用粒子群算法对目标函数进行优化求解，包括粒子群算法编码、对于约束条件的处理和基于粒子群算法与OpenDSS的求解。

【技术特征摘要】
1.一种多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立元件模型，包括分布式光伏模型、分布式风机模型和负荷模型；2)建立目标函数，是以规划期内的综合费用终值最低为目标函数，包括分布式风机和光伏的投资、运维费用和残值，以及配电网向上级电网的购电费用；3)建立约束条件，约束条件包括：配电网络的潮流约束、分布式电源投建顺序约束、位置电压约束和支路电流约束；4)在约束条件利用粒子群算法对目标函数进行优化求解，包括粒子群算法编码、对于约束条件的处理和基于粒子群算法与OpenDSS的求解。2.根据权利要求1所述的多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法，其特征在于，步骤1)中所述的，(1.1)分布式光伏模型：光伏的出力主要取决于光照强度，在多场景时序模拟的前提下，光伏出力与光照强度的关系即为分布式光伏模型，表示如下：式中：Pb是光伏的实时出力；Psn表示光伏的额定功率；Gstd表示额定光照强度；Rc表示任一特定强度的光强，即光伏出力与光强的关系由非线性到线性的转折点；Gbτ表示第τ个小时的实时光强；(1.2)分布式风机模型，即为风力发电机的出力Pwind与风速v的函数关系如下所示：其中，Pwindmax为风机的额定功率；vn为风机的切入风速；vr为风机的额定风速；vo为风机的切出风速；(1.3)负荷模型表示如下：Lt＝Lp×Ps(t)(3)式中，Lt为任一小时的负荷需求量，Lp为年负荷峰值；Ps(t)为第s个场景下各小时的负荷与年负荷峰值的比例系数。3.根据权利要求1所述的多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法，其特征在于，步骤2)中所述的目标函数为：minC＝CPV+CWTG+COP(4)式中，CPV表示分布式光伏的全寿命周期成本终值，CWTG表示分布式风机的全寿命周期成本终值，COP表示规划期内配电网向上级电网的购电费用终值；CPV与CWTG的计算公式如下：式中，T为规划阶段总数；NPV与NWTG分别表示配电网中光伏与风机的待建节点总数；RPV与RWTG分别表示单组光伏或风机的投建成本；βi,t与γi,t分别表示规划的第t阶段在节点i光伏与风机的组数；r为社会贴现率；m与n分别表示光伏与风机的寿命；upv与uwtg分别表示光伏和风机的维护费用比例；zpv与zwtg分别表示光伏与风机的残值费用比例；It为终值转换系数，计算方法如下：式中，nt为第t个阶段年数，at为第t个阶段的初始年份，aT为规划期终止年份；规划期内配电网向上级电网的购电费用终值表示如下：式中，Send为年场景总数，包括春夏秋冬四个典型场景；τend表示任一场景下的小时数；CP表示电价；Wtsτ表示t阶段第s个场景下τ时刻配电网向上级电网的购电量，由负荷量、分布式电源发电量以及线路网损三部分组成，计算公式如下：式中，ht表示第t阶段与规划起始年相比的负荷增长率；Ls,τ,k表示s场景下τ时刻第k个负荷点的起始负荷；K表示负荷点集合；Pb(s,τ)表示s场景下τ时刻单组光伏的实时出力，根据分布式光伏模型计算；Pwind(s,τ)表示s场景下τ时刻单组风机的实时出力，根据分布式风机模型计算；Ji表示配电网线路集合；Pj,s,τ与Qj,s,τ分别为s场景下τ时刻流过线路j首端的有功、无功功率；Uj,s,τ为线路j首段电压；Rj表示线路j的电阻。4.根据权利要求1所述的多时段多场景分布式电源最优接入位置与容量研究方法，其特征在于，步骤3)中所述的：(3.1)配电网络的潮流约束式中，Pi、Qi分别为节点i处有功、无功注入功率；Ui、Uj分别为节点i、j电压幅值；Gij、Bij分别为支路ij的电导、电纳；θij为节点i、j间电压相角差；(3.2)分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩俊，谢珍建，归三荣，刘洪，武跃峰，陈曦，蔡超，王娜，陈皓菲，万鹭，
申请(专利权)人：国网江苏省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：江苏,32