【技术实现步骤摘要】
一种电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法和装置
本专利技术涉及配电网规划
，具体涉及一种电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法和装置。
技术介绍
电采暖具有清洁、安全、便捷等优势，在能源消费环节，以电能替代煤炭、石油、天然气等化石能源的直接消费，提高电能在终端能源消费中的比例，对缓解严重雾霾天气具有重要意义。但是，电采暖设备具有功率大、刚性强且时间集中的特点，电采暖规模化应用将对给配电网的高效运行与资产优化带来前所未有的挑战。以北京城区为例，当夜间供暖低谷电价开始及结束时，居民电采暖负荷普遍迅速攀升和陡降，形成明显的持续高峰负荷段。日峰谷差和季节峰谷差都很大，以蓄热方式为主的地区，峰谷差率可达70％以上；且在其他季节负载率普遍较低，夏季峰值负载率普遍仅为采暖季的40％左右，巨大的峰谷差对于配电网的供电能力产生显著影响。另外现状农村地区配网普遍供电能力低、网络薄弱，这更凸显了在接入电采暖设备后进行配电网供电能力优化的必要性。由于电采暖近年来刚刚开始大面积推广应用，针对其应用问题的研究非常有限，整体研究范围与深度...
【技术保护点】
1.一种电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，包括：/n基于配电网的历史数据和预先确定的评估指标的权重确定单指标属性测度和单指标属性测度的权重，并基于单指标属性测度和单指标属性测度的权重确定综合指标属性测度；/n基于综合指标属性测度判断被测区域配电网供电能力评估结果是否合格，若不合格，采用蚁群算法求解预先构建的鲁棒优化模型得到最优的开关开合状态，基于所述最优的开关开合状态对配电网供电能力进行优化；/n所述鲁棒优化模型基于配电网的期望网损和负荷期望不均衡度确定。/n
【技术特征摘要】
1.一种电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，包括：
基于配电网的历史数据和预先确定的评估指标的权重确定单指标属性测度和单指标属性测度的权重，并基于单指标属性测度和单指标属性测度的权重确定综合指标属性测度；
基于综合指标属性测度判断被测区域配电网供电能力评估结果是否合格，若不合格，采用蚁群算法求解预先构建的鲁棒优化模型得到最优的开关开合状态，基于所述最优的开关开合状态对配电网供电能力进行优化；
所述鲁棒优化模型基于配电网的期望网损和负荷期望不均衡度确定。
2.根据权利要求1所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述基于所述最优的开关开合状态对配电网供电能力进行优化，包括：
基于最优的开关开合状态重新对线路上的开关进行倒闸操作，得到优化后的配电网拓扑结构。
3.根据权利要求1所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述综合指标属性测度按下式确定：
式中，un为Cn属性下的综合指标属性测度，且满足un≥0，N为属性总数；J为评估指标的总数；wj为第j评估指标的权重；ujn为第j个评估指标在Cn属性下的单指标属性测度；
所述wj按下式确定：
wj＝0.5wAHP+0.5wEM
式中，wAHP为采用层次分析法确定的评估指标的权重，wEM为采用熵权法确定的评估指标的权重；
所述ujn按下式确定：
1)n＝1时，
2)1<n<N时，
3)n＝N时，
式中，lj为第j个评估指标的指标值；ajn为第j个评估指标在属性Cn下的指标值下限，aj,n+1为第j个评估指标在属性Cn+1下的指标值下限，dj,n-1为第j个评估指标在属性Cn-1下的传递参数，dj,n为第j个评估指标在属性Cn下的传递参数，且dj,n＝min(|cjn-aj,n+1|,|cj,n+1-aj,n+1|),n＝1,2,…,N，cjn为第j个评估指标在属性Cn下的指标值上限和指标值下限的均值，cj,n+1为第j个评估指标在属性Cn+1下的指标值上限和指标值下限的均值，且
4.根据权利要求3所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述基于综合指标属性测度判断评估结果是否合格，包括：
当满足时，确定评估结果为合格，λ为预设的置信度，且0.5＜λ≤1。
5.根据权利要求1所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述鲁棒优化模型的构建,包括：
以配电网的期望网损和负荷期望不均衡度最小为目标,构建所述模型的多目标函数；
并为所述模型构建如下约束条件：
功率平衡约束、支路容量约束、节点电压约束、配电网辐射运行约束以及开关动作次数约束。
6.根据权利要求5所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述多目标函数如下式：
式中，f1为多场景下配电网期望网损，f2为多场景下负荷期望不均衡度，为t时刻的电价，为t时刻的包括所有线路的配电线路的功率损耗，Δt为时间间隔，T为周期，为t时刻流过支路k的视在功率，Skmax为支路k的最大功率，ps为场景s的概率，Nr为场景总数，Nb为支路总数。
7.根据权利要求5所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述功率平衡约束如下式：
式中，PiL为节点i的有功负荷，QiL为节点i的无功负荷；Ui为节点i的电压，Um为节点m电压；Gim为表示节点i和节点m之间线路的电导，Bim为节点i和节点m之间线路的电纳；δim表示节点i和节点m之间的电压相角差；M为节点总数。
8.根据权利要求5所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述支路容量约束如下式：
式中，Iim为流过节点i和节点m之间线路的电流，为节点i和节点m之间线路最大允许电流；Uim为节点i到节点m的电压差，Pim为节点i流向节点m的有功功率，Qim为节点i流向节点m的无功功率。
9.根据权利要求7所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述节点电压约束如下式：
式中，为节点i的最大允许电压，为节点i的最小允许电压。
10.根据权利要求5所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述配电网辐射运行约束如下式：
g∈G
式中，g为重构后的配电网拓扑结构，G为配电网辐射状拓扑结构的集合。
11.根据权利要求6所述的电采暖设备接入的配电网供电能力优化方法，其特征在于，所述开关动作次数约束如下式：
式中，sαt为t时刻第α个开关的开合状态，sαt＝0表示第α个开关断开，sαt＝1表示第α个开关闭合，Wαmax为第α个开关的最大动作次数，Wmax为所有开关的最大动作次数，H为开关总数。
12.一种电采暖设备接入的配电网...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵明欣，惠慧，刘伟，赵贤军，苏剑，饶强，李洪涛，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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