一种基于集群划分的配电网扩展双层规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于集群划分的配电网扩展双层规划方法，其步骤包括：1将配电网扩展规划分为两层迭代求解；2上层进行网源联合规划，以线路选择以及分布式电源安装位置容量作为决策变量并传递给下层；3下层规划以集群综合指标最优为目标函数，通过智能优化算法求解得到集群个数与各群内线路、节点，并传递给上层。4上下层迭代寻优，获得最优解本发明专利技术采用上下层迭代寻优的方式，克服集群划分不能够适应分布式电源与网络的动态变化的问题，从而使扩展规划结果能够利用分布式电源与负荷的集群元荷匹配特性，以达到提高配电网线路规划结构强度以及对分布式电源的消纳能力配电网线路规划结构强度以及对分布式电源的消纳能力的目的。

A double level planning method for distribution network expansion based on cluster division

【技术实现步骤摘要】
一种基于集群划分的配电网扩展双层规划方法
本专利技术涉及电力系统
，尤其是一种基于集群划分的配电网扩展双层规划方法。
技术介绍
能源短缺与环境污染问题的日益严重，使人们越来越关注分布式能源(DistributedGeneration，DG)发电技术在电力系统领域的应用。随着大量分布式电源接入电网，部分地区已经出现渗透率大于100％的情况，给系统的安全经济运行带来影响，导致电压越限、功率倒送、网损增加等问题。因此，有必要研究分布式电源高渗透率接入配网情况下的网源协调规划问题，这对配电网的安全稳定运行有着重要意义，同时也有利于提高电网消纳分布式电源出力的积极性。现有的诸多配电网规划方法，往往聚焦于分布式电源低渗透率情况下配电网的经济性，在大规模分布式电源接入时不再适用。基于集群的分布式能源发电模式由于其稳定、高效、灵活、友好的并网特性，为分布式能源的大规模消纳提供了新模式。因此，以集群为单元进行配电网和分布式电源扩展规划和运行控制已经成为一种发展趋势。集群划分综合性能指标主要包括考虑结构性的模块度指标与考虑功能性的平衡度指标。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于集群划分的配电网扩展双层规划方法，其特征是，将配电网扩展规划分为上层网源规划和下层集群规划，并按如下步骤进行：/n步骤1：建立上层网源规划模型及其约束条件；/n步骤2：初始化上层遗传算法的种群：/n定义当前迭代次数为G，最大迭代次数为Gmax；/n初始化G＝1；/n生成第G代染色体，所述第G代染色体中包含：第G代配电网拓扑结构及其分布式电源安装位置和容量；/n所述第G代配电网拓扑结构是采用Prim最小生成树法产生，其中，所述第G代配电网拓扑结构中的线路采用0-1编码方式，“1”表示建设，“0”表示不建设；/n所述分布式电源安装位置和容量是采用隐形编码方式得到；其中，分布式电源是安装...

【技术特征摘要】
1.一种基于集群划分的配电网扩展双层规划方法，其特征是，将配电网扩展规划分为上层网源规划和下层集群规划，并按如下步骤进行：
步骤1：建立上层网源规划模型及其约束条件；
步骤2：初始化上层遗传算法的种群：
定义当前迭代次数为G，最大迭代次数为Gmax；
初始化G＝1；
生成第G代染色体，所述第G代染色体中包含：第G代配电网拓扑结构及其分布式电源安装位置和容量；
所述第G代配电网拓扑结构是采用Prim最小生成树法产生，其中，所述第G代配电网拓扑结构中的线路采用0-1编码方式，“1”表示建设，“0”表示不建设；
所述分布式电源安装位置和容量是采用隐形编码方式得到；其中，分布式电源是安装在所述第G代网络拓扑结构中的负荷节点上；
以dDG作为所述分布式电源的单个安装容量，以ni作为第i个负荷节点上分布式电源的安装数量；则第i个负荷节点上安装的总容量为ni×dDG，当ni＝0时，表示第i个负荷节点不安装分布式电源；
步骤3：根据第G代染色体中所包含的第G代配电网拓扑结构及其分布式电源的安装位置和容量进行第G次潮流计算，得到第G次潮流计算结果并用于上层网源规划模型的计算；
步骤4：建立下层集群划分模型；
步骤5：根据第G代配电网拓扑结构及其分布式电源的安装位置和容量，采用下层遗传算法对所述第G代配电网拓扑结构中的线路和负荷节点进行集群划分，得到集群划分信息，即相应线路和负荷节点各自所属集群，并用于上层网源规划模型的计算；
步骤6：根据所述集群划分信息，利用上层遗传算法对上层网源规划模型进行寻优求解，得到前G代最优配电网拓扑结构及其分布式电源的安装位置和容量；
步骤7：G+1赋值给G后，判断G大于Gmax是否成立，若成立，则表示得到前Gmax代最优配电网拓扑结构及其分布式电源的安装位置和容量，否则，执行步骤8；
步骤8：对第G-1代染色体进行选择、交叉和变异操作，得到第G代染色体后返回步骤3。


2.根据权利要求1所述的配电网扩展双层规划方法，其特征是，所述步骤1是按如下过程进行：
步骤1.1、利用式(1)建立上层网源规划模型的目标函数：



式(1)中：Ωl、Ωn分别表示配电网中的线路集合与负荷节点集合；lk表示第k条线路的长度；xl,k表示第k条线路是否投建的0-1变量；H表示集群个数；Nc,l表示第c个集群内包含的线路数；Zl为单位长度线路的电阻值；表示第k条线路的电流平方值；T表示年最大负荷损耗小时数；Pc为配电网流入第c个集群的净功率；
步...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁明，张宇，虞海彪，高平平，施建雄，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34