一种分布式配电网的规划方法技术

本发明专利技术涉及一种分布式配电网的规划方法，包括步骤：S1：确定优化目标和优化因子，利用优化目标与优化因子的值拟合得到多个经过拟合的优化目标模型；S2：根据所有经过拟合的优化目标模型获得目标函数；S3：建立约束条件，并与目标函数形成多目标优化模型；S4：采用NSGA

【技术实现步骤摘要】
一种分布式配电网的规划方法


[0001]本专利技术涉及配电网规划领域，更具体地涉及一种分布式配电网的规划方法。

技术介绍

[0002]随着经济技术的发展，电能已经成为了人们生产和生活中比不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。随着新型电力系统的不断发展，电网中源、荷、储设备的多样化及其交互作用，配电网运行的不确定性和随机性越来越强，运行场景日益复杂。
[0003]传统的配电网规划模型以历史数据为依据，以经济性作为规划目标，可靠性作为约束条件进行网络规划，属于依据历史数据的单目标规划。
[0004]然而，新型电力系统(即分布式配电网)中具有多个分布式电源，规划目标不仅要求经济性，还要求协同性、容错性和扩容性等，属于多目标规划，若应用传统的配电网规划方法很难确定适应运行实际的最佳规划方案，而且现有的网络运算不能对配电网采样点进行有效的误差分析和运算，导致配电网的安全性较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种分布式配电网的规划方法，对电源侧、电网侧和负荷侧的经济性、安全性和扩容性等多个性能指标进行多目标优化，得到最优规划参数，提升配电网运行安全水平。
[0006]本专利技术提供一种分布式配电网的规划方法，包括以下步骤：
[0007]S1：确定优化目标和优化因子，利用所述优化目标与所述优化因子的值拟合得到多个经过拟合的优化目标模型，每个优化目标模型以所有优化因子为输入参数、以其中一个优化目标为输出参数；
[0008]S2：根据所有经过拟合的优化目标模型获得目标函数；
[0009]S3：建立约束条件，并与所述目标函数形成多目标优化模型；
[0010]S4：采用NSGA
‑
II算法对所述多目标优化模型进行求解，得到Pareto解集，然后通过所述Pareto解集对分布式配电网进行规划。
[0011]步骤S4进一步包括：
[0012]采用模糊算法对Parteo解集进行模糊化处理，得到最优解，以最优解作为最优参数对分布式配电网进行规划。
[0013]进一步地，所述优化目标包括分布式配电网的运行成本和扩容水平。
[0014]进一步地，所述优化因子包括电源侧优化因子、电网侧优化因子和负荷侧优化因子；所述电源侧优化因子包括分布式电源容量，所述电网侧优化因子包括节点数量和潮流功率，所述负荷侧优化因子包括可转移负荷数和可削减负荷数。
[0015]进一步地，利用所述优化目标与所述优化因子的值拟合得到多个经过拟合的优化目标模型，包括：分别建立多个优化目标模型，每个优化目标模型根据其对应的优化目标和
优化因子的值拟合得到经过拟合的优化目标模型；建立的优化目标模型采用OLS
‑
RBF神经网络。
[0016]进一步地，所述OLS
‑
RBF神经网络的训练集通过在分布式配电网实际运行过程中采集获得或通过仿真模型获得。
[0017]进一步地，所述目标函数满足如下关系式：
[0018][0019]其中，F为目标函数，f1为运行成本模型，f2为扩容水平模型。
[0020]进一步地，所述约束条件为根据分布式配电网的电源侧和负荷侧的响应需求形成的集群响应约束模型。
[0021]进一步地，所述集群响应约束模型包括：
[0022]电源侧功率平衡约束：
[0023]其中，N为分布式配电网总节点数量，为t时第n个节点微型涡轮机出力，为t时第n个节点风机出力，为t时第n个节点光伏机组出力，为t时传统发电机组出力；为需求响应之前配电网在t时的总负荷量，为可转移负荷在t时的变化量，为可削减负荷在t时可参与需求响应的最大负荷量；
[0024]电源侧机组启停约束：电源侧机组启停约束：
[0025]其中和分别为第n台涡轮机的t
‑
1时和t时的运行状态，取值为1时表示机组运行，取值为0则表示机组停机；为涡轮机启动后的最小运行小时数；为涡轮机停机后的最小停机小时数；
[0026]负荷侧需求响应约束：
[0027]其中T为一个调度周期。
[0028]进一步地，所述多目标优化模型为：
[0029][0030]本专利技术的分布式配电网的规划方法，采用OLS
‑
RBF神经网络得到优化目标和优化因子间的拟合模型，准确度高；通过MATLAB仿真模型获得分布式电源正常投切时的仿真数据，并以此作为OLS
‑
RBF神经网络的训练集，其建模方法简单，且具有普适性；在NSGA
‑
II算法中引入集群响应约束模型，提高其搜索速度并降低其误差，从而得到Pareto解集，然后通过所述Pareto解集对分布式配电网进行规划，提升配电网运行安全水平。
附图说明
[0031]图1为根据本专利技术实施例的分布式配电网的规划方法的流程图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。
[0033]分布式配电网是指包含分布式电源的新型配电网。分布式电源指功率为数千瓦到50MW小型模块式的独立电源，这些电源一般是电力部门、电力用户以及第三方，为了满足高峰期城市居民、商业区居民用电需求，在用户现场或者靠近用户现场安装比较小的发电机组，满足用户用电需求，同时支持现有配电网的运行要求。这种较小的发电机组有燃料电池、小型光伏发电、小型燃气轮机、燃气轮机和燃料电池混合装置。与传统的电源相比，分布式电源可以根据用户实际需求进行建设，降低电网建设的成本。分布式电源各个机组相互独立，可以根据电力用户的实际情况进行调节，一旦发生电力故障，只针对故障发电机组，不会影响到其他发电机组，因此电网运行安全性、可靠性高。其次，分布式电源可以弥补集中式发电的缺陷，为电力用户提供不间断的供电。分布式电源的损耗比较低，它不需要建设配电站，避免配电网线路较长，增加线损率。
[0034]如图1所示，本专利技术实施例提供一种分布式配电网的规划方法，其包括以下步骤：
[0035]S1：确定优化目标和优化因子，利用所述优化目标与所述优化因子的值拟合得到经过拟合的优化目标模型，每个优化目标模型以所有优化因子为输入参数、以其中一个优化目标为输出参数。
[0036]分布式配电网包括电源侧、电网侧和负荷侧，电源侧包括各种分布式电源，电网侧即为传统的配电网，电源侧和电网侧一起为负荷侧供电，在进行规划时，需要同时考虑电源侧、电网侧和负荷侧的参数的影响。优化目标和优化因子可根据实际需求进行选取。在一些实施例中，优化目标包括分布式配电网的运行成本C
OP
和扩容水平S
E
，其中，运行成本C
OP
是指配电网中所有分布式电源的启停成本和运维成本，配电网中所有分布式电源的启停成本和运维成本，分别为第n台分布式电源机组在t时的启动成本和停止成本，ρ为分布式电源机组单位电能运维成本，P
t
为t时分布式电源机组的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式配电网的规划方法，其特征在于，包括步骤：S1：确定优化目标和优化因子，利用所述优化目标与所述优化因子的值拟合得到多个经过拟合的优化目标模型，每个优化目标模型以所有优化因子为输入参数、以其中一个优化目标为输出参数；S2：根据所有经过拟合的优化目标模型获得目标函数；S3：建立约束条件，并与所述目标函数形成多目标优化模型；S4：采用NSGA
‑
II算法对所述多目标优化模型进行求解，得到Pareto解集，然后通过所述Pareto解集对分布式配电网进行规划。2.根据权利要求1所述的分布式配电网的规划方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：采用模糊算法对Parteo解集进行模糊化处理，得到最优解，以最优解作为最优参数对分布式配电网进行规划。3.根据权利要求1所述的分布式配电网的规划方法，其特征在于，所述优化目标包括分布式配电网的运行成本和扩容水平。4.根据权利要求3所述的分布式配电网的规划方法，其特征在于，所述优化因子包括电源侧优化因子、电网侧优化因子和负荷侧优化因子；所述电源侧优化因子包括分布式电源容量，所述电网侧优化因子包括节点数量和潮流功率，所述负荷侧优化因子包括可转移负荷数和可削减负荷数。5.根据权利要求1所述的分布式配电网的规划方法，其特征在于，利用所述优化目标与所述优化因子的值拟合得到多个经过拟合的优化目标模型，包括：分别建立多个优化目标模型，每个优化目标模型根据其对应的优化目标和优化因子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，赵峰，刘永清，王璇，琚诚，刘迪，李温静，姜承宾，
申请(专利权)人：国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：