一种配电网多元新能源接入量配置优化方法技术

本发明专利技术属于配电网新能源规划设计方案技术领域，尤其涉及一种配电网多元新能源接入量配置优化方法，包括如下步骤：初始化数据：获取规划区域内的新能源节点负荷数据；建立保证新能源接入后电网整体建设和维护成本处于允许范围之内的成本目标函数；得到多元新能源的接入目标限制条件函数；以决策变量生成组合方案；得到组合方案的优选目标函数；形成该组合方案的若干个体方案；计算自适应度并排序，进行迭代直至结束；基于迭代生成的方案进行排序选择。本申请的配电网多元新能源接入量配置优化方法能够减少算法过程中单次变量以及数据的总量，提高效率的同时，在局部收敛的基础上进一步进行优化，有利于多元数据输入，特性数量多的分析规划。量多的分析规划。量多的分析规划。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网多元新能源接入量配置优化方法


[0001]本专利技术属于配电网新能源规划设计方案
，尤其涉及一种配电网多元新能源接入量配置优化方法。

技术介绍

[0002]随着双碳减排的不断推进，包括太阳能、风能等新能源的接入量和建设速度不断提升，但由于不同特性的新能源在接入形式、接入量、接入点等方面的优化分析手段不足，多元化接入体的综合优化规划以及接入后的负面影响调控等都存在较大的难度，目前针对单一新能源接入特性以及研究的手段虽然很多，但对于多种新能源介入下配电网整体规划决策方案的形成依然不够成熟，需要进一步改进优化。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种主要用于在配点规划设计过程中用于确定和优选新能源设计规划接入量，为多远新能源接入配电网系统提供可行的优化分析手段的配电网多元新能源接入量配置优化方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0005]一种配电网多元新能源接入量配置优化方法，包括如下步骤：
[0006]S1、初始化数据：获取规划区域内的新能源节点负荷数据
[0007]S2、建立保证新能源接入后电网整体建设和维护成本处于允许范围之内的成本目标函数
[0008][0009]其中a为折现率，N
i
为第i类新能源设备接入量的决策变量，Q
i
为i类新能源设备的的单位功率成本，Q
i
为单个i类新能源设备的的功率；N
j
为第j类储能设备接入量决策变量，μ
j,1
为第j类储能设备的单位储能成本，A
j
为第j类储能设备的容量；μ
j,2
为第j类储能设备的逆变成本，逆变成本具体是指将电网电压或功率转变为第j类储能设备储能所需的电压或功率所需要的单位功率转换成本；B
j
为第j类储能设备的设计功率；
[0010]得到多元新能源的接入目标限制条件函数：
[0011]A1、新能源设备装机量限制要求：0≤N
i
≤N
i，max
；
[0012]由于新能源技术的特性以及技术水平限制，其整体供电稳定性尚不及现有常规电力系统，出于保证配电网长期稳定运行的需求，新能源接入配电网的总容量不能过高，因此对于新能源设备的装机量有限制，N
i,max
对应是指最大装机量限制；
[0013]A2、负荷缓存平衡条件
[0014]由于新能源设备自身容量以及电压的，新能源电力接入电网的过程中一般是以定周期电量存储后定期转换传输至配电网，为保证转换过程中的负荷缓存平衡，置了负荷缓存平衡限制
[0015][0016]其中λ
j
为负荷转换效率，对于一般电网λ
j
＝0.3～0.4为，对于高压特高压配电网λ
j
＝0.4～0.8；其中P1(t
k
)＝∑N
i
Q
i
为时间段T
k
内新能源输出；为时间段T
k
内配电网可控电源输出；P3(t
k
)为指时间段T
k
内新能源设备累计负荷；
[0017]S3、以上述参数中新能源设备接入量的决策变量N
i
，储能设备接入量决策变量N
j
、可控电源接入量N
x
为组合要素，基于遗传编码方法，生成n个符合前述限制约束条件的组合方案；
[0018]S4、对于前述组合方案，各自具有不同的优劣势，在符合配电网设计规划的前提下，最重要的是基于最小的成本来实现，因此得到上述组合方案的优选目标函数
[0019]其中Cost2为日运行成本期望值，C1(z)为在运行模式z期间可控电源的运行成本；C2(z)为在运行模式z期间储能设备的运行成本；C3(z)为在运行模式z期间新能源输出的补贴成本；
[0020]其中P
m
为可控电源m在t时间段的输出功率，a1、b1、c1为可控电源的运行成本系数，通过对可控电源历史数据拟合得到；
[0021]其中Δ
j,t
为t时间段内的充放电效率，RE
j
为储能设备j在t时间段内的充放电次数；
[0022]其中EX
i
为t时间段内新能源设备的输出功率，ω
i
为i类新能源设备的补贴成本，EX
j
为t时间段内储能设备的吞吐量，ε
j
为j类存储设备在t时间段内的补贴成本；
[0023]S5、基于目标函数以前述可控电源运行成本C1(z)、储能设备运行成本C2(z)、新能源输出补贴成本C3(z)为目标生成若干个体方案，计算个体方案各自适应度值，进行排序后，利用数据包括法更新迭代生成新的个体方案，形成该组合方案的若干个体方案；
[0024]S6、判断迭代是否结束，若结束则针对每个组合方案重新计算其对应个体方案的自适应度并进行排序，根据顺序选择m个体方案带入生成备选方案；
[0025]S7、重新计算前述n*m个备选方案的自适应度并排序，选取顺序靠前的若干备选方案作为子代种群进行更新迭代，直至迭代结束；
[0026]S8、基于迭代生成的方案进行排序选择。
[0027]对前述配电网多元新能源接入量配置优化方法的进一步改进或者优选实施方案，所述步骤A11中，新能源设备装机量的限制要求在标准中使用装机面积或装机容量来进行表达，相应的限制条件为：0≤S
i
N
i
≤S
i,max
；其中S
i
是指单设备装机面积或装机容量，S
i,max
对应是指最大装机面积或装机容量限制。
[0028]对前述配电网多元新能源接入量配置优化方法的进一步改进或者优选实施方案，所述步骤S5中，在由组合方案生成个体方案过程中，还设置有用于维持输入输出平衡的功率平衡限制条件：其中U
′
i,t
是指t时间段内新能源功率输出，U
″
i,t
是指t时间段内的电网功率输出；V是指一个供电周期内的负荷需求。
[0029]对前述配电网多元新能源接入量配置优化方法的进一步改进或者优选实施方案，所述步骤S5中，再由组合方案生成个体方案过程中，还设置有用于维持输入输出平衡的功率平衡限制条件：其中U
′
i,t
是指t时间段内新能源功率输出，U
″
i,t
是指t时间段内的电网功率输出；V是指一个供电周期内的负荷需求。
[0030]其有益效果在于：
[0031]本申请的配电网多元新能源接入量配置优化方法利用目前成熟遗传变异算法生成备选方案并进行优选的同时，根据不同层级的限制条件在生成子方案的情况下以及一部生成最终方案，通过分层处理能够减少算法过程中单次变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网多元新能源接入量配置优化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、初始化数据：获取规划区域内的新能源节点负荷数据S2、建立保证新能源接入后电网整体建设和维护成本处于允许范围之内的成本目标函数：其中α为折现率，N
i
为第i类新能源设备接入量的决策变量，Q
i
为i类新能源设备的的单位功率成本，Q
i
为单个i类新能源设备的的功率；N
j
为第j类储能设备接入量决策变量，μ
j,1
为第j类储能设备的单位储能成本，A
j
为第j类储能设备的容量；μ
j,2
为第j类储能设备的逆变成本，逆变成本具体是指将电网电压或功率转变为第j类储能设备储能所需的电压或功率所需要的单位功率转换成本；B
j
为第j类储能设备的设计功率；得到多元新能源的接入目标限制条件函数：A1、新能源设备装机量限制要求：0≤N
i
≤N
i，max
；由于新能源技术的特性以及技术水平限制，其整体供电稳定性尚不及现有常规电力系统，出于保证配电网长期稳定运行的需求，新能源接入配电网的总容量不能过高，因此对于新能源设备的装机量有限制，N
i,max
对应是指最大装机量限制；A2、负荷缓存平衡条件由于新能源设备自身容量以及电压的，新能源电力接入电网的过程中一般是以定周期电量存储后定期转换传输至配电网，为保证转换过程中的负荷缓存平衡，置了负荷缓存平衡限制：其中λ
j
为负荷转换效率，对于一般电网λ
j
＝0.3～0.4为，对于高压特高压配电网λ
j
＝0.4～0.8；其中P1(t
k
)＝∑N
i
Q
i
为时间段T
k
内新能源输出；为时间段T
k
内配电网可控电源输出；P3(t
k
)为指时间段T
k
内新能源设备累计负荷；S3、以上述参数中新能源设备接入量的决策变量N
i
，储能设备接入量决策变量N
j
、可控电源接入量N
x
为组合要素，基于遗传编码方法，生成n个符合前述限制约束条件的组合方案；S4、对于前述组合方案，各自具有不同的优劣势，在符合配电网设计规划的前提下，最重要的是基于最小的成本来实现，因此得到上述组合方案的优选目标函数其中Cost2为日运行成本期望值，C1(z)为在运行模式z期间可控电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉文，胡乐德，丁再贤，马军，许宏洋，段一平，乔海春，犹洲，孙伟琴，李恺文，刘昭君，孙宏涛，杨素民，崔纪民，张旭，张栋生，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司，
类型：发明
国别省市：