一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法技术

本发明专利技术公开了一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法，包括以下步骤：基于放射状供电模式、双端供电模式和环状供电模式建立评价指标体系，构建指标计算模型；对指标进行归一化处理，确定主观权重、客观权重和综合权重；根据分步式决策方法求取最优供电模式；基于所述最优供电模式控制交直流混合配电网供电。该方法遵从满足新能源消纳、投资费用最小、兼顾其他性能改善的宗旨，提供一个实用的技术方法，对提高可再生能源的消纳和推进交直流配电网应用具有重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法
本专利技术涉及交直流混合配电网供电决策
，具体涉及一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法。
技术介绍
传统交流配电系统面临线损高、电能质量扰动、电压跌落等一系列问题，难以满足电力用户日益增长的电力需求，与交流配电网相比，直流供电能有效解决谐波、三相不平衡等电能质量问题，且在改善供电质量方面优势明显，因此，在交流配电网的基础上建设交直流混合配电网是未来配电网的发展趋势。目前国内外对交直流配电典型模式已作出了不同程度的研究，对交直流混合配电网有单一的评估，但是对于交直流混合配电网综合评估的研究甚少，考虑到我国地缘辽阔，不同地区配电网供需差异大，新能源的接入情况不同，各地负荷需求也不同，在此背景下结合不同地区实际情况以及考虑新能源接入后应该匹配何种供电模式成为配电网未来规划亟需解决的问题；但是目前的评估方法相对单一，并且没有在综合指标评估结果的基础上考虑交直流混合配电网的经济性，存在在接入新能源的情况下不能为交直流混合配电网的配电模式提出实用型方案的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术针对配电网消纳新能源的硬性需求，公开了一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法，该方法考虑了新能源消纳约束，遵从满足新能源消纳、投资费用最小、兼顾其他性能改善的宗旨，对提高可再生能源的消纳和推进交直流配电网应用具有重要作用。本专利技术所采用的技术方案是：一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法，包括以下步骤：S1：基于放射状供电模式、双端供电模式和环状供电模式建立评价指标体系，构建指标计算模型；S2：对指标进行归一化处理，确定主观权重、客观权重和综合权重；S3：根据分步式决策方法求取最优供电模式；S4：基于所述最优供电模式控制交直流混合配电网供电。优选地，所述步骤S1中建立的评价指标体系包括经济性、可靠性、电能质量和消纳能力四个维度。优选地，所述步骤S1构建指标计算模型具体为构建最优潮流模型：(1)目标函数式中，f为网损；n为线路数；N为换流器个数；△Pi为第i条馈线上的损耗，△Pi_VSC为第i个换流器的损耗；(2)约束条件①等式约束式中，Ui和Uj分别为第i、j条馈线线路电压；PDC和PAC分别为直流侧和交流侧功率输入；PDC_Li和PAC_Li分别为直流和交流负荷；gij为直流线路导纳；Gij和Bij分别为交流侧导纳的实部和虚部；θi和θj分别为i、j节点相角；N为节点个数；②不等式约束(Ui_min)2≤Ui2≤(Ui_max)2(4)0≤Ii2≤(Ii_max)2(5)0≤PNi≤PNi_max(7)0≤QNi≤QNi_max(8)式中，Ui为线路电压；Ui-min为线路电压最小值；Ui-max为线路电压最大值；Ii为线路电流；Ii-max为线路电流最大值；PVi(t)和QVi(t)分别为某一含换流器线路t时刻的输入有功和无功；SVi为换流器接入容量的限值；PNi和PNi_max分别为第i个新能源电源实际出力的有功值和有功限值；QNi和QNi_max分别为第i个新能源电源实际出力的无功值和无功限值。优选地，所述最优潮流模型采用原对偶内点法进行优化潮流计算，采用序贯蒙特卡洛方法进行可靠性计算。优选地，所述步骤S2中利用极差变换对指标进行归一化处理，具体为：(1)正向指标计算方法(2)逆向指标计算方法式中，yij为归一化处理后的指标；xij为原始指标数据；xmax为样本数据的最大值；xmin为样本数据的最小值。优选地，所述步骤S2中采用组合赋权法确定主观权重，包括以下子步骤：S211：对指标进行两两比较，按重要程度排序；S212：将比较所得结果列入判断矩阵中；S213：进行分歧度和权重一致性检验；S214：求取指标权重。优选地，所述步骤S2中采用组合赋权法确定客观权重，包括以下子步骤：S221：将归一化后的指标列入矩阵中；S222：计算指标所在方案占该指标的比重；S223：计算指标的熵值；S224：确定权重。优选地，所述步骤S3中分步式决策方法包括：第一步，以新能源消纳能力为约束条件，以经济效益最大为目标，采用非线性加权，选择目标相近的方案；第二步，以综合效益最大为目标，采用多指标加权求和，获得最优供电模式。优选地，所述第一步中选择目标相近的方案为选择经济效益相差绝对值在1％以内的方案，通过以下公式得到：式中，E为经济效益；ωi为指标的综合权重；N为每类综合评价指标中指标个数；ri*为网损归一化后的指标数值；为经济性归一化后的数值。优选地，所述第二步中获得最优供电模式通过以下公式得到：K＝V+I+B(27)式中，K为综合效益；V为经济性综合指标计算结果；I为可靠性综合指标计算结果；B为电能质量综合指标计算结果；N为每类综合评价指标中指标个数；是Rki通过公式(9-10)归一化处理得到的综合评价分数，Rki为k类型的第i个评价指标的计算结果，{k＝1，2，3|1-经济性，2-可靠性，3-电能质量}；ωi为指标的综合权重。上述技术方案有益效果：(1)本专利技术对接入新能源的交直流混合配电网进行了综合指标评估。(2)本专利技术在综合指标评估结果的基础上考虑了交直流混合配电网的经济性，对新能源接入后交直流混合配电网最优供电应使用何种配电模式提出实用型方案。(3)本专利技术提出的决策方法突出经济效益，可以进一步提高配电网的稳定性与收益。(4)本专利技术公开的方法遵从满足新能源消纳、投资费用最小、兼顾其他性能改善的宗旨，提供一个实用的技术方法，对提高可再生能源的消纳和推进交直流配电网应用具有重要作用。附图说明图1为本专利技术一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法的流程图；图2为本专利技术元件时序状态转移过程示意图；图3为本专利技术系统时序状态转移过程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的优选实施例，本专利技术的范围由权利要求书限定。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：基于放射状供电模式、双端供电模式和环状供电模式建立评价指标体系，构建指标计算模型；/nS2：对指标进行归一化处理，确定主观权重、客观权重和综合权重；/nS3：根据分步式决策方法求取最优供电模式；/nS4：基于所述最优供电模式控制交直流混合配电网供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种接入新能源的交直流混合配电网最优供电的决策方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：基于放射状供电模式、双端供电模式和环状供电模式建立评价指标体系，构建指标计算模型；
S2：对指标进行归一化处理，确定主观权重、客观权重和综合权重；
S3：根据分步式决策方法求取最优供电模式；
S4：基于所述最优供电模式控制交直流混合配电网供电。


2.根据权利要求1所述的决策方法，其特征在于，所述步骤S1中建立的评价指标体系包括经济性、可靠性、电能质量和消纳能力四个维度。


3.根据权利要求1所述的决策方法，其特征在于，所述步骤S1构建指标计算模型具体为构建最优潮流模型：
(1)目标函数



式中，f为网损；n为线路数；N为换流器个数；△Pi为第i条馈线上的损耗，△Pi_VSC为第i个换流器的损耗；
(2)约束条件
①等式约束






式中，Ui和Uj分别为第i、j条馈线线路电压；PDC和PAC分别为直流侧和交流侧功率输入；PDC_Li和PAC_Li分别为直流和交流负荷；gij为直流线路导纳；Gij和Bij分别为交流侧导纳的实部和虚部；θi和θj分别为i、j节点相角；N为节点个数；
②不等式约束
(Ui_min)2≤Ui2≤(Ui_max)2(4)
0≤Ii2≤(Ii_max)2(5)



0≤PNi≤PNi_max(7)
0≤QNi≤QNi_max(8)
式中，Ui为线路电压；Ui-min为线路电压最小值；Ui-max为线路电压最大值；Ii为线路电流；Ii-max为线路电流最大值；PVi(t)和QVi(t)分别为某一含换流器线路t时刻的输入有功和无功；SVi为换流器接入容量的限值；PNi和PNi_max分别为第i个新能源电源实际出力的有功值和有功限值；QNi和QNi_max分别为第i个新能源电源实际出力的无功值和无功限值。


4.根据权利要求3所述的决策方法，其特征在于，所述最优潮流模型采用原对偶内点法进行优化潮流计算，采用序贯蒙特卡洛方法进行可靠性计算。


5.根据权利要求1所述的决策方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文霞，杨艳会，薛俞，富梦迪，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11