基于鲁棒优化和动态权重的配电网分布式电源承载力评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于鲁棒优化和动态权重的配电网分布式电源承载力评估方法，该方法适用于辐射型配电网接入新能源时，对其分布式电源承载力进行统一的打分与评价。其步骤如下：首先，设置配电网计划接入分布式电源的节点并进行潮流计算；其次，确定承载力模型的目标函数及安全运行约束，运用鲁棒优化算法得到承载力；然后，改变分布式电源出力及负载的波动范围，进行多场景下的承载力研究；最后，计算承载力评估指标并进行归一化处理，基于各指标动态权重，使用线性加权法对承载力进行统一的打分与评价，并选出最优接入方案。本发明专利技术，确保了配电网的安全运行，同时考虑了大规模接入分布式电源后配电网的运行质量，符合工程实际的需要。需要。需要。

【技术实现步骤摘要】
基于鲁棒优化和动态权重的配电网分布式电源承载力评估方法


[0001]本专利技术属于电力系统领域，涉及配电网的规划运行领域，具体涉及一种基于鲁棒优化算法和动态权重的多场景配电网接入分布式电源承载力的评估方法。

技术介绍

[0002]随着我国电力体制的改革与能源结构的调整，分布式电源(Distributed Generation,DG)大规模接入配电网是不可阻挡的发展趋势。分布式可再生能源大规模接入电力系统，对配电网的规划和运行带来了电能质量、继电保护、电力系统灵活性等诸多问题。同时DG输出功率受外界环境影响，具有一定程度的波动与显著的不确定性，也会对电力系统的安全可靠性造成极大影响。分布式可再生能源的间歇性、波动性以及难预测性，也会加重接入分布式电源后配电网负荷的波动性，造成配电设备运行效率低，投资大等问题。因此，评估及优化中低压配电网接纳分布式电源的承载力，提高配电网的灵活性，有效降低高渗透率分布式电源带来的不利影响，是近年来国内外的研究热点。
[0003]现有的分布式电源承载力评估方法，从是否考虑分布式电源与负荷的不确定性因素出发，分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于鲁棒优化和动态权重的配电网分布式电源承载力评估方法，其特征在于：该方法适用于在辐射型配电网接入高渗透率新能源时，计算出不同场景下配电网的承载力，同时对配电网分布式电源承载力进行统一的打分与评价，给出分布式电源最优接入方案；其步骤如下：步骤1：确定在配电网中计划将要安装分布式电源的候选节点，分布式电源总装机容量、容量因数以及接入负荷功率的波动范围；获取配电网各线路参数，根据所给的配电网网架结构，进行潮流计算，得到各节点功率及电压；步骤2：设置中低压配电网接入分布式电源承载力模型的目标函数优化目标为可配置节点的分布式电源装机容量和的最大值；确定配电网的安全运行约束：包括配电网潮流约束、上游功率交换约束、各节点电压约束、各载流量约束和有载变压器分接头的档位约束；步骤3：考虑不同场景下的配电网的承载力，改变分布式电源的出力、容量因数以及负荷波动，对不同场景下承载力进行计算及分析，运用鲁棒优化算法得到不同场景下配电网可接入分布式电源的最大总装机容量，也就是配电网的承载力；同时得到接入分布式电源的最大总装机容量时的分布式电源接入方案；步骤4：考虑接入分布式电源后两种最恶劣情况，即负荷最小，新能源出力最大；负荷最大，新能源出力最小时配电网的运行状态；分析两种最恶劣情况下各节点电压幅值情况，对承载力计算结果及分布式电源接入方案进行检验；步骤5：求解配电网接入分布式电源后的潮流，计算配电网承载力评估指标，包括分布式电源接入渗透率、线路负载率、电压偏差率、主变压器最大负载率、配电网网损、反向负载率、短路电流及谐波电流，并对这些评估指标进行无量纲和归一化处理；步骤6：在不同应用场景下分析各评估指标的重要程度，确定评估指标的动态权重，使用线性加权和法对配电网分布式电源承载力进行统一的打分与评价；步骤7：将不同场景下配电网未接入分布式电源的综合分数与接入分布式电源后承载力的分数进行对比，选出最优分布式电源接入方案。2.如权利要求1所述的基于鲁棒优化和动态权重的配电网分布式电源承载力评估方法，其特征在于：所述的步骤2中，配电网的安全运行约束如下：(1)配电网潮流约束式中，V
i
为节点i的电压幅值，V0为根节点0的电压，V
sub
为变压器二次侧额定电压幅值，p
j
和q
j
分别为节点j的有功功率和无功功率，N为除根节点0外所有节点的集合，R
ij
和X
ij
为从首节点到i节点与首节点到j节点两条支路重叠部分的电抗和电阻；(2)各节点电压约束式中，V
i,max
、V
i,min
分别是配电系统安全运行规定的节点i的电压幅值的上、下限；(3)上游功率交换约束
p
sub,min
≤p
sub
≤p
sub,max
q
sub,min
≤q
sub
≤q
sub,max
式中，p
sub
是配电网与上级电网交换的有功功率，q
sub
是配电网与上级电网交换的无功功率，p
sub,max
、p
sub,min
分别是上级电网允许交换的有功功率的上限和下限；q
sub,max
、q
sub,min
分别是上级电网允许交换的无功功率的上限和下限。(4)各载流量约束流过变压器或线路的功率受到其最大视在功率的限制，进行相应线性化后约束表达式为：为：式中，p
sub
和q
sub
分别是流过变压器的有功功率和无功功率；S
sub,max
是变压器允许流过的最大视在功率；S
i,max
是线路i允许流过的最大视在功率，p
i
和q
i
分别是节点i的有功功率与无功功率；α
c
，β
c
，δ
c
是这一系列线性化约束的系数；(5)有载变压器(OLTC)分接头的档位约束t
p,min
≤t
p,t
≤t
p,max
式中t
p,min
和t
p,max
分别为有载变压器可调变比的上下限。3.如权利要求1所述的基于鲁棒优化和动态权重的配电网分布式电源承载力评估方法，其特征在于：所述的步骤3中，不断改变分布式电源总装机容量、容量因数以及接入负荷功率的波动范围，考虑了多场景下的配电网分布式电源承载力，并进行对比分析研究。4.如权利要求1所述的基于鲁棒优化和动态权重的配电网分布式电源承载力评估方法，其特征在于：所述的步骤5中，计算配电网承载力评估指标，具体如下：(1)分布式电源接入渗透率：反映配电网系统内分布式电源装机容量的饱和程度，体现区域配电网的分布式电源装机容量极大值；式中：P
γ
为分布式电源接入渗透率，P
GL
为分布式电源最大有功功率，P
Lmax
为配电网最大负载有功功率；(2)线路负载率：反映线路在分布式电源接入后是否存在过载情况，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚博文，谢芮芮，冯光，陈薇如，张建峰，徐铭铭，王鹏，张金帅，牛荣泽，郭剑黎，李丰君，孙芊，徐恒博，董轩，张建宾，陈明，郑涛，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：