配电网新能源发电利用率优化方法及终端设备技术

本发明专利技术适用于电网规划技术领域，提供了配电网新能源发电利用率优化方法及终端设备，该方法包括：获取配电网参数；基于新能源发电数据、负荷数据和配电网配置参数，构建发电利用率目标函数的约束条件；基于遗传学算法和约束条件，对发电利用率目标函数进行求解，得到配电网新能源的最优发电利用率，本申请能够解决目前配电网利用新能源发电造成的配电网随机功率扰动严重的问题，并将最优利用率作为配电网规划决策的参考依据，提高电网规划全面性。

【技术实现步骤摘要】
配电网新能源发电利用率优化方法及终端设备
本专利技术属于电网规划
，尤其涉及一种配电网新能源发电利用率优化方法及终端设备。
技术介绍
新能源发电的不可控性和随机波动性是制约电网大规模消纳的关键因素。随着新能源发电在配电网接入比例的提高，新能源发电与负荷的叠加影响使配电网遭受极其严重的随机功率扰动。这种扰动如果不能够在配电网内部得到一定程度的化解，就会如数传导至主电网。大量配电网均不加克制地向主电网传导高强度功率扰动，将严重影响主电网运行的安全稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种配电网新能源发电利用率优化方法及终端设备，以解决现有技术中新能源发电与负荷的叠加影响使配电网遭受及其严重的随机功率扰动的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种配电网新能源发电利用率优化方法，包括：获取配电网参数，所述配电网参数包括新能源发电数据、负荷数据及配电网配置参数；以新能源发电利用率最大为目标，基于所述新能源发电数据及负荷数据建立发电利用率目标函数；基于所述新能源发电数据、所述负荷数据和所述配电网配置参数，构建所述发电利用率目标函数的约束条件；基于遗传学算法和所述约束条件，对所述发电利用率目标函数进行求解，得到所述配电网新能源的最优发电利用率。本专利技术实施例的第二方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述配电网新能源发电利用率优化方法的步骤。本专利技术实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述配电网新能源发电利用率优化方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例提供的配电网新能源发电利用率优化方法，以新能源发电利用率最大为目标建立目标函数，以配电网自律运行指标、配电网潮流、配电网节点接入容量、配电网运行安全和可控资源调用为约束条件，应用遗传算法求解，获得配电网新能源发电的最优利用率，解决目前配电网利用新能源发电造成的配电网随机功率扰动严重的问题，并将最优利用率作为配电网规划决策的参考依据，提高电网规划全面性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的配电网新能源发电利用率优化方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的配电网新能源发电利用率优化方法的另一种实现流程框图；图3是本专利技术实施例提供的终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。在一个实施例中，如图1所示，图1示出了本专利技术实施例提供的一种配电网新能源发电利用率优化方法的流程示意图，其过程详述如下：S101：获取配电网参数，所述配电网参数包括新能源发电数据、负荷数据及配电网配置参数；S102：以新能源的发电利用率最大为目标，基于所述新能源发电数据及所述负荷数据建立发电利用率目标函数；S103：基于所述新能源发电数据、所述负荷数据和所述配电网配置参数，构建所述发电利用率目标函数的约束条件；所述约束条件包括自律运行指标约束条件、配电网潮流约束条件、配电网节点接入容量约束条件、配电网可控资源调用约束条件和配电网运行安全约束条件；在本实施例中，配电网配置参数包括储能数据、配电网结构参数、需求侧响应数据、重构开关动作次数和自律运行指标；具体地，根据所述配电网自律运行指标，构建配电网自律运行指标约束条件；根据所述配电网结构参数、接入配电网的新能源发电数据及负荷数据，构建配电网潮流约束条件；根据接入配电网的新能源发电数据及负荷数据，构建配电网节点接入容量约束条件；根据所述配电网结构参数，构建配电网运行安全约束条件；根据所述配电网结构参数、储能数据、重构开关动作次数和需求侧响应数据(DemandResponse，DR)，构建配电网可控资源调用约束条件。S104：基于遗传学算法和所述约束条件，对所述发电利用率目标函数进行求解，得到所述配电网新能源的最优发电利用率。从上述实施例可知，本申请实施例提供的配电网新能源发电利用率优化方法，以新能源发电利用率最大为目标建立目标函数，以配电网自律运行指标、配电网潮流、配电网节点接入容量、配电网运行安全和可控资源调用为约束条件，应用遗传算法求解，获得配电网新能源发电的最优利用率，解决目前配电网利用新能源发电造成的配电网随机功率扰动严重的问题，并将最优利用率作为配电网规划决策的参考依据，提高电网规划全面性。在一个实施例中，所述新能源发电数据包括风力发电输出功率、光伏发电输出功率、风力发电有功功率和光伏发电有功功率；所述目标函数为：式(1)中，T表示天数，t表示小时数，ηNEG表示新能源的发电利用率，P′W(t,T)表示第T天的t时刻的风力发电有功功率，P'PV(t,T)表示第T天的t时刻的光伏发电有功功率，PW(t,T)表示第T天的t时刻的风力发电输出功率，PPV(t,T)表示第T天的t时刻的光伏发电输出功率。在一个实施例中，所述自律运行指标约束条件包括受电功率峰谷约束条件、受电功率变化率约束条件、新能源自用率约束条件、配电网功率自平衡度约束条件、配电网备用容量可调裕度约束条件；所述配电网配置参数包括自律运行指标；所述自律运行指标包括受电功率峰值、受电功率变化率、新能源自用率、功率自平衡度和所述配电网的可调节备用容量裕度。所述受电功率峰谷约束条件为：式(2)中，表示所述配电网的受电功率峰值，表示所述配电网的受电功率谷值，PG(t)表示t时刻的受电功率。所述受电功率变化率约束条件为：式(3)中，ΔPG(t)表示t时刻的受电功率变化率；表示所述配电网的受电功率变化率上限，表示所述配电网的受电功率变化率下限。所述新能源自用率约束条件为：式(4)中，rm表示新能源自用率；表示t时刻受电功率中配电网向主网传送的功率值；rm,min表示新能源自用率下限；P'W(t)表示t时刻配电网重构开关动作后所述配电网接入的风力发电有功功率，P'PV(t)表示t时刻配电网重构开关动作后所述配电网接入的光伏发电有功功率。在本实施例中，P'W(t)和P'PV(t)分别由式(5)求得：式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网新能源发电利用率优化方法，其特征在于，包括：/n获取配电网参数，所述配电网参数包括新能源发电数据、负荷数据及配电网配置参数；以新能源的发电利用率最大为目标，基于所述新能源发电数据及所述负荷数据建立发电利用率目标函数；/n基于所述新能源发电数据、所述负荷数据和所述配电网配置参数，构建所述发电利用率目标函数的约束条件；所述约束条件包括自律运行指标约束条件、配电网潮流约束条件、配电网节点接入容量约束条件、配电网可控资源调用约束条件和配电网运行安全约束条件；/n基于遗传学算法和所述约束条件，对所述发电利用率目标函数进行求解，得到所述配电网新能源的最优发电利用率。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网新能源发电利用率优化方法，其特征在于，包括：
获取配电网参数，所述配电网参数包括新能源发电数据、负荷数据及配电网配置参数；以新能源的发电利用率最大为目标，基于所述新能源发电数据及所述负荷数据建立发电利用率目标函数；
基于所述新能源发电数据、所述负荷数据和所述配电网配置参数，构建所述发电利用率目标函数的约束条件；所述约束条件包括自律运行指标约束条件、配电网潮流约束条件、配电网节点接入容量约束条件、配电网可控资源调用约束条件和配电网运行安全约束条件；
基于遗传学算法和所述约束条件，对所述发电利用率目标函数进行求解，得到所述配电网新能源的最优发电利用率。


2.如权利要求1所述的配电网新能源发电利用率优化方法，其特征在于，所述新能源发电数据包括风力发电输出功率、光伏发电输出功率、风力发电有功功率和光伏发电有功功率；
所述目标函数为：



其中，T表示天数，t表示小时数，ηNEG表示新能源的发电利用率，P′W(t，T)表示第T天的t时刻的风力发电有功功率，P′PV(t，T)表示第T天的t时刻的光伏发电有功功率，PW(t，T)表示第T天的t时刻的风力发电输出功率，PPV(t，T)表示第T天的t时刻的光伏发电输出功率。


3.如权利要求1所述的配电网新能源发电利用率优化方法，其特征在于，所述自律运行指标约束条件包括受电功率峰谷约束条件、受电功率变化率约束条件、新能源自用率约束条件、配电网功率自平衡度约束条件、配电网备用容量可调裕度约束条件；所述配电网配置参数包括自律运行指标；所述自律运行指标包括受电功率峰值、受电功率变化率、新能源自用率、功率自平衡度和所述配电网的可调节备用容量裕度；
所述受电功率峰谷约束条件为：



其中，表示所述配电网的受电功率峰值，表示所述配电网的受电功率谷值，PG(t)表示t时刻的受电功率；
所述受电功率变化率约束条件为：



其中，ΔPG(t)表示t时刻的受电功率变化率；表示所述配电网的受电功率变化率上限，表示所述配电网的受电功率变化率下限；
所述新能源自用率约束条件为：



其中，rm表示新能源自用率；表示t时刻受电功率中配电网向主网传送的功率值；rm，min表示新能源自用率下限；P′W(t)表示t时刻配电网重构开关动作后所述配电网接入的风力发电有功功率，P′PV(t)表示t时刻配电网重构开关动作后所述配电网接入的光伏发电有功功率；
所述配电网功率自平衡度约束条件为：



式中，PL(t)表示t时刻的负荷功率；PG(t)表示t时刻的受电功率，φ表示功率自平衡度；φmin表示功率自平衡度下限；
所述配电网备用容量可调裕度约束条件为：



其中，PAN(t)表示所述配电网在t时刻的可调节备用容量裕度；PESS，AN(t)表示t时刻的储能充放电预留功率；PDR，AN(t)表示t时刻的需求侧响应调用预留功率；hG(t)表示所述配电网在t时刻的响应速度；σ表示响应速率。


4.如权利要求1所述的配电网新能源发电利用率优化方法，其特征在于，所述配电网潮流约束条件为：



其中，Zij(t)表示t时刻支路i-j的连通状态，N(i)表示与节点i相连的节点集合；Pij(t)表示t时刻支路i-j上流过的有功功率，Qij(t)表示t时刻支路i-j上流过的无功功率；PTL，d，i(t)表示考虑网络重构的节点i在t时刻的可控负荷移出有功功率，PTL，r，i(t)表示考虑网络重构的节点i在t时刻的可控负荷移入有功功率，QTL.d，i(t)表示考虑网络重构的节点i在t时刻的可控负荷移出无功功率，QTL.r，i(t)表示考虑网络重构的节点i在t时刻的可控负荷移入无功功率；PL，i(t)表示节点i在t时刻的有功负荷，QL，i(t)表示节点i在t时刻的无功负荷；PESS.c表示单点储能充电功率，PESS.dis表示单点储能放电功率，P′W(t)表示t时刻配电网重构开关动作后所述配电网接入的风力发电有功功率，P′PV(t)表示t时刻配电网重构开关动作后所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈岩，李征，靳伟，李剑锋，陈秦超，王光远，李泽卿，王浩，陶涛，王伟，于辉，王云改，张瑞峰，范彦伟，田非，贾清泉，王珺，孙玲玲，王宁，陈晓军，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司邢台供电分公司，燕山大学，国网河北省电力有限公司，国家电网有限公司，晶澳太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13