一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法及系统技术方案

本公开提出了一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法及系统，结合配电网渐进规划模式，分析影响风光储和电动汽车充电站功率的不确定影响因素，生成多个场景，通过消减建立典型场景集进行配电网规划，获取最优规划方案进行配电网建设。可以有效降低不确定因素对于配电网规划的影响，提高规划的效率，提高配电网的经济性与可靠性，具有很强的实际应用背景和工程价值。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法及系统
本公开涉及配电网规划相关
，具体的说，是涉及一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，并不必然构成在先技术。随着社会经济的发展，居民用电需求持续性增加，多元化电源与负荷的接入使得当前配电网在结构与功能方面发生了变化。风电光伏等分布式电源的接入，电动汽车的大量应用，储能设备的规模式发展和电力电子装置的使用，这使得不确定因素对于配电网的安全稳定运行能力提出了考验。考虑到配电网渐进规划，风光储和电动汽车充电站的建设会对配电网潮流产生显著的影响。传统配电网关注于变电站、馈线和负荷的变化，随着不确定性因素的影响作用增大，如何做好配电网规划成为适应未来配电网发展的重心。针对配电网规划，不确定性因素将规划难度大大增加，选取合适的方法进行描述配电网不确定性会使得配电网规划更符合实际情况的发展。文献“蔡佳铭、张涛、王承民、谢宁、朱彬若.计及源荷不确定性的主动配电网网架扩展柔性规划[J].电力自动化设备，2019，39(10):109-115.”针对源荷不确定性进行柔性处理，修正预测误差，通过数学模型的建立和求解方法的选取，实现对配电网网架柔性规划，提高经济性与可靠性。文献“彭显刚,林利祥,刘艺,林卓琼.计及电动汽车和可再生能源不确定因素的多目标分布式电源优化配置[J].电网技术,2015,39(08):2188-2194.”提出了配电网分布式电源优化配置方法，根据电动汽车和分布式电源的不确定性采用概率建模方法，建立目标函数与约束条件，通过多目标规划方法实现含诸多不确定因素的最优方案求解。可见，现有技术中很少考虑不确定因素的影响，为更好的分析配电网规划，应综合考虑诸多不确定性因素影响。
技术实现思路
本公开为了解决上述问题，提出了一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法及系统，可以有效降低不确定因素对于配电网规划的影响，提高规划的效率，提高配电网的经济性与可靠性，具有很强的实际应用背景和工程价值。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：一个或多个实施例提供了一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法，结合配电网渐进规划模式，分析影响风光储和电动汽车充电站功率的不确定影响因素，生成多个场景，通过消减建立典型场景集进行配电网规划，获取最优规划方案进行配电网建设。一个或多个实施例提供了一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划系统，包括：不确定性因素确定模块：被配置为用于确定影响配电网规划的风光储和电动汽车充电站功率的不确定性因素；典型场景集生成模块：被配置为用于根据不确定性因素进行场景生成和场景消减，得到典型场景集；规划方案生成模块：被配置为用于建立双层优化数学模型，根据双层优化数学模型得到各典型场景对应的规划方案；所述双层优化数学模型以综合投资最小为上层目标函数，运行可靠性为下层目标函数；规划方案筛选模块：被配置为用于计算规划方案对应的配电网规划时的不确定性因素与各典型场景集的欧式距离，以综合距离最小为目标寻找匹配的最优规划方案。一种电子设备，其特征是，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法所述的步骤。与现有技术相比，本公开的有益效果为：(1)本公开在研究配电网不确定性规划时，利用场景生成与消减方法，为区分差异较大的场景采用聚类方法，从而对各组进行规划讨论，对典型场景选取合适的方法优化处理，使规划方法更好地符合配电网发展的要求。针对各典型场景规划方案，配电网利用规划时与不确定因素情况进行匹配，从而选择最佳方案进行建设，节约时间，大大提高效率。(2)本公开建立多场景模型，将不确定性因素聚类分析，针对不同情况进行规划研究能使增加配电网的经济性和可靠性，更大程度地应对不确定性因素带来的风险挑战。(3)本公开利用经济性与可靠性的双层规划数学模型对配电网进行规划，符合配电网的发展要求。(4)本公开通过计算规划中与典型场景不确定因素的欧式距离，选择综合距离最短的配电网规划方案，通过建立备选规划方案库节省了实时规划时间。本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。图1是本公开实施例1的配电网规划方法的流程图；图2是本公开实施例1的双层模型规划示意图；图3是本公开实施例1的典型场景聚类方法流程图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。实施例1在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法，结合配电网渐进规划模式，分析影响风光储和电动汽车充电站功率的不确定影响因素，生成大量场景，通过消减建立典型场景集进行配电网规划，从而获取最优规划方案进行配电网建设，包括如下步骤：步骤1、确定影响配电网规划的风光储和电动汽车充电站功率的不确定性因素；步骤2、根据不确定性因素进行场景生成和场景消减，得到典型场景集；步骤3、建立经济性与可靠性双层优化数学模型，所述双层优化数学模型以综合投资最小为上层目标函数，运行可靠性为下层目标函数，根据双层优化数学模型得到各典型场景对应的规划方案；步骤4、计算规划方案对应的配电网规划时不确定性因素与各典型场景集的欧式距离，以综合距离最小为目标寻找匹配的最优规划方案。本实施例在研究配电网不确定性规划时，考虑了风光储和电动汽车充电站的渐进规划，分析其中主要不确定因素的影响。本实施例利用场景生成与消减方法，为区分差异较大的场景采用聚类方法，从而对各组进行规划讨论，对典型场景选取合适的方法优化处理，使规划方法更好地符合配电网发展的要求。针对各典型场景规划方案，配电网利用规划时与典型场景中的不确定因素情况进行匹配从而选择最佳方案进行建设，节约时间，大大提高效率。...

【技术保护点】
1.一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法，其特征是：结合配电网渐进规划模式，分析影响风光储和电动汽车充电站功率的不确定影响因素，生成多个场景，通过消减建立典型场景集进行配电网规划，获取最优规划方案进行配电网建设。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法，其特征是：结合配电网渐进规划模式，分析影响风光储和电动汽车充电站功率的不确定影响因素，生成多个场景，通过消减建立典型场景集进行配电网规划，获取最优规划方案进行配电网建设。


2.如权利要求1所述的一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法，其特征是，包括如下步骤：
确定影响配电网规划的风光储和电动汽车充电站功率的不确定性因素；
根据不确定性因素进行场景生成和场景消减，得到典型场景集；
建立双层优化数学模型，根据双层优化数学模型得到各典型场景对应的规划方案；所述双层优化数学模型以综合投资最小为上层目标函数，运行可靠性为下层目标函数；
计算规划方案对应的配电网规划时的不确定性因素与各典型场景集的欧式距离，以综合距离最小为目标寻找匹配的最优规划方案。


3.如权利要求2所述的一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法，其特征是：根据不确定性因素进行场景生成和场景消减，得到典型场景集的方法，为马尔科夫法结合蒙特卡洛法，以及K-means聚类法。


4.如权利要求3所述的一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法，其特征是：根据不确定性因素进行场景生成和场景消减，得到典型场景集的方法，具体为：
利用马尔科夫法结合蒙特卡洛法生成大量的场景；
通过K-means聚类法进行场景消减得到典型场景集。


5.如权利要求4所述的一种考虑不确定性因素的多场景配电网规划方法，其特征是：根据不确定性因素进行场景生成和场景消减，得到典型场景集的方法包括如下步骤：
确定聚类数目k，初始化k个簇中心U，根据生成的场景与这些聚类中心的相似度，按相似度最大分别将它们分配给与其相似的聚类中心所代表的类；
计算每个类别中所有对象的均值作为该类别的新聚类中心；
直到聚类中心不再变化，将新的聚类中心作为典型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春义，罗志杰，王李龑，陈芳，李先栋，许强，刘玉田，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司聊城供电公司，国家电网有限公司，山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37