一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法技术

本发明专利技术提供了一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法，涉及配电网运行技术领域，步骤包括：确定优化指标和约束条件，并进行指标量化，优化指标至少包括：投资和运行成本、配电网总有功网损和配电网电压安全稳定性，所述约束条件至少包括：功率平衡约束、节点电压和电流约束、节点容量约束；根据优化指标和约束条件，建立多目标优化模型；基于粒子群算法，引入惯性权重ω，进行迭代计算，获得帕累托前沿，进一步得到分布式电源的接入位置和接入容量的优选方案。本发明专利技术提供节能降损优化方法，考虑指标全面具有代表性，算法收敛性好，对传统粒子群算法进行改进，计算帕累托前沿，形成了包含高比例分布式电源的配电网的节能降损方案。方案。方案。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法


[0001]本专利技术涉及配电网运行技术
，特别是涉及一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法。

技术介绍

[0002]线损是电力行业能源散耗的重要组成部分，其中配电网损失电量占比超过50％。并且随着新能源渗透率的提高和分布式发电接入配电网的比例大幅提高，线损的影响机制变得更加复杂，其对电力系统的影响已经不容忽视。其中分布式发电的容量和位置规划与线损联系密切。因此，合理配置DG(分布式发电装置；Distributed Generation)的安装位置和容量对于配电网的节能降损和实现电力领域的“碳中和”意义重大。
[0003]近年来，国内外诸多学者研究了DG的优化配置。申请号为CN201710006210.5的中国专利公开了一种考虑最大供电能力约束的配电网络优化降损重构方法，首先构建配电网最大供电能力指标的数学模型，根据此数学模型，通过变步长的连续潮流算法对配电网不同运行方式下的最大供电能力指标进行评估，得到配电网的最大供电能力；同时基于多场景法计及配电网不同负荷方式的变化，构建可综合考虑最大供电能力指标约束的配电网络降损重构模型，采用基于动态惯性权重调整的二进制粒子群算法，求解设定的重构时间段内的配电网络的重构方案。该专利技术方法可在实现配电网降损的同时，维持系统需求的供电能力裕度，有效保障复杂不确定性环境下配电网的供电可靠性。
[0004]但该降损重构方法针对单一的目标函数，对DG的接入位置和配置容量进行了优化。但是DG的选址定容是涵盖安全性、经济性、节能性的多目标优化问题，单目标优化得到的结果未必符合实际。
[0005]因此需要提供一种新的节能降损优化方法，充分考虑多种影响指标，对传统优化算法进行改进，形成包含高比例分布式电源的配电网的节能降损方案。

技术实现思路

[0006]基于以上问题，本专利技术提供了一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法，具体包括以下步骤：
[0009]S1、确定优化指标和约束条件，并进行指标量化，
[0010]所述优化指标至少包括：投资和运行成本C
DG
、配电网总有功网损loss和配电网电压安全稳定性L，所述约束条件至少包括：功率平衡约束、节点电压和电流约束、节点容量约束；
[0011]S2、根据优化指标和约束条件，建立多目标优化模型；
[0012]S3、基于粒子群算法，引入惯性权重ω，进行迭代计算，获得帕累托前沿，进一步得到了分布式电源的接入位置和接入容量的优选方案。
[0013]优选地，在步骤S1中，投资和运行成本C
DG
的量化方法为：
[0014][0015][0016]其中a
i
为单位容量造价；m
i
为运行年限；r
i
为贴现率；b
i
为年度维护费用；P
i
为各类分布式发电机组的总建设容量。
[0017]优选地，所述配电网总有功网损loss的量化方法为：
[0018][0019][0020]其中M为系统的节点数量，
[0021]Loss
LA
为DG没有接入配电网时的损耗，Loss
LB
为DG接入配电网时的网络损耗，
[0022]R+jX表示线路总阻抗，w％表示DG和配电所的距离与线路总长度的比值，P
L
为负载的有功功率，Q
L
为负载的无功功率，U表示负荷端的电压，
[0023]P
G
为DG输出的有功功率；Q
G
为DG输出的无功功率。
[0024]优选地，所述的配电网电压安全稳定性L量化方法为：
[0025][0026]其中，M为网络节点数；U
N
为额定电压，U
i
表示实际电压幅值。
[0027]优选地，所述多目标优化模型为：
[0028]minF＝min{C
DG
,loss,L}。
[0029]优选地，所述多目标优化模型的功率约束条件包括功率平衡约束、节点电压和电流约束、节点容量约束，其中具体包括：
[0030]功率平衡约束为：
[0031][0032]其中Q
sm
，P
sm
分别为系统注入节点m的无功和有功功率；
[0033]Q
DGn
和P
DGn
为接入节点m的DG注入的无功和有功功率；
[0034]Q
load,m
和P
load,m
分别为节点m处的无功和有功负载；
[0035]Q
loss,m
和P
loss,m
为节点m处的无功和有功损耗；
[0036]节点电压和电流约束为：
[0037]U
min
≤U
m
≤U
max
，
[0038]I
l
≤I
lmax
，
[0039]其中，I
l
为通过支路l的电流；I
lmax
为允许通过的最大电流；
[0040]节点容量约束为：
[0041]P
DGm
≤P
load
，
[0042][0043]P
load
为节点的负荷功率，η为DG的渗透率。
[0044]优选地，将惯性权重ω引入到粒子群算法中，具体为：
[0045][0046][0047]其中，
[0048]其中，ω
max
为ω的最大值；ω
min
为ω的最小值；T
max
为设置的迭代次数，T为迭代次数序号。
[0049]本专利技术还提供了一种分布式电源接入配电网的节能降损优化系统，其特征在于：处理器，适于实现各种指令；存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述任一项所述节能降损优化方法的步骤。
[0050]与现有技术相比，本专利技术有以下优势：
[0051]本专利技术提出了一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法，考虑并量化了分布式电源的投资和运行成本、配电网的总有功网损、配电网电压安全稳定性三个指标，考虑指标全面具有代表性。建立模型更贴合实际，以上述三个指标为目标函数，以功率平衡约束、节点电压电流约束、节点容量约束为约束条件建立多目标优化模型。算法收敛性好，对传统粒子群算法进行改进，计算帕累托前沿，形成了包含高比例分布式电源的配电网的节能降损方案。对于DG在配电网中的优化配置具有重要的意义。
附图说明
[0052]图1是分布式电源接入配电网前后的区别示意图；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、确定优化指标和约束条件，并进行指标量化，所述优化指标至少包括：投资和运行成本C
DG
、配电网总有功网损loss和配电网电压安全稳定性L，所述约束条件至少包括：功率平衡约束、节点电压和电流约束、节点容量约束；S2、根据优化指标和约束条件，建立多目标优化模型；S3、基于粒子群算法，引入惯性权重ω，进行迭代计算，获得帕累托前沿，进一步得到了分布式电源的接入位置和接入容量的优选方案。2.根据权利要求1中所述的一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法，其特征在于：在步骤S1中，投资和运行成本C
DG
的量化方法为：的量化方法为：其中a
i
为单位容量造价；m
i
为运行年限；r
i
为贴现率；b
i
为年度维护费用；P
i
为各类分布式发电机组的总建设容量。3.根据权利要求1中所述的一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法，其特征在于：所述配电网总有功网损loss的量化方法为：所述配电网总有功网损loss的量化方法为：其中M为系统的节点数量，Loss
LA
为DG没有接入配电网时的损耗，Loss
LB
为DG接入配电网时的网络损耗，R+jX表示线路总阻抗，w％表示DG和配电所的距离与线路总长度的比值，P
L
为负载的有功功率，Q
L
为负载的无功功率，U表示负荷端的电压，P
G
为DG输出的有功功率；Q
G
为DG输出的无功功率。4.根据权利要求1中所述的一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方法，其特征在于：所述的配电网电压安全稳定性L量化方法为：其中，M为网络节点数；U
N
为额定电压，U
i
表示实际电压幅值。5.根据权利要求1中任意一项所述的一种分布式电源接入配电网的节能降损优化方
法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁琛，马喜平，董晓阳，李亚昕，杨军亭，常鸿，康晓华，徐瑞，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司，
类型：发明
国别省市：