基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法及设备，所述方法包括：获取分布式电源配置条件，基于所述分布式电源配置条件进行建模，得到影响模型，根据所述影响模型对配电网运行参数进行分析，以生成规划要求；基于所述规划要求构建得到一级规划函数和二级规划函数；对所述一级规划函数和二级规划函数进行计算，以迭代求解得到规划结果；根据预先构建的规划结果分布模型对所述规划结果进行修正，得到最优规划结果。本发明专利技术实施例能够在费用最优的目标下，同时考虑分布式电源容量及接入区域不同的情况，在多种场景的规划要求下仍能精准实现配电网的相关规划，且规划方案灵活性高。规划方案灵活性高。规划方案灵活性高。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法及设备


[0001]本专利技术涉及配电网规划
，尤其涉及一种基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法及设备。

技术介绍

[0002]分布式发电的接入可以缓解负荷增长的压力，延缓电网升级建设以及减小电网运行的能量损耗；配电网中大量接入分布式电源、储能等装置，需考虑在何处接入，接入容量为多少，以及负荷增长与分布式电源出力不确定条件下的经济可靠和环境保护效益，需求侧管理效益等问题；现有的配电网规划方法涉及分布式电源的配电网及主动配电网规划所考虑的变量和目标少，规划并不全面。
[0003]在现有技术中，进行分布式电源接入配电网的规划时，通过建立分布式电源的配电网扩展规划模型，为线路运行费用、分布式电源修建费用及分布式电源的接入所减少的购电量费用的数学模型，采用遗传算法进行求解，先用自适应遗传算法进行分布式电源的规划，对于遗传算法中每代产生的分布式电源容量和位置的个体，采用遗传算法进行网络的扩展规划，加入分布式电源的影响，并对由于遗传算法中的交叉、变异操作产生的不可行解进行修复，对分布式电源和网络的综合规划结果进行经济性评估。
[0004]可见，现有技术中在规划时所考虑的变量和目标较少，存在规划不够全面的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法及设备，能够在费用最优的目标下，同时考虑分布式电源容量及接入区域不同的情况，满足不同场景的规划要求，且规划方案灵活性高。<br/>[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法，包括：
[0007]步骤S1，获取分布式电源配置条件，基于所述分布式电源配置条件进行建模，得到影响模型，根据所述影响模型对配电网运行参数进行分析，以生成规划要求；
[0008]步骤S2，基于所述规划要求构建得到一级规划函数和二级规划函数；
[0009]步骤S3，对所述一级规划函数和二级规划函数进行计算，以迭代求解得到规划结果；
[0010]步骤S4，根据预先构建的规划结果分布模型对所述规划结果进行修正，得到最优规划结果。
[0011]进一步的，所述分布式电源配置条件包括分布式电源容量和分布式电源接入区域，所述影响模型包括第一影响模型和第二影响模型，所述配电网运行参数包括配电网节点电压、配电网有功功率损耗和支路功率损耗，所述规划要求包括第一规划要求和第二规划要求；则，所述步骤S1具体包括：当确定所述分布式电源容量不变时，构建基于所述分布式电源接入区域的所述第一影响模型，并根据所述第一影响模型中的配电网电压变换系数
和配电网有功功率损耗变换系数是否大于预设第一阈值，以确定所述配电网节点电压和配电网有功功率损耗，基于确定的配电网节点电压和配电网有功功率损耗生成规划要求；当确定所述分布式电源接入区域不变时，构建基于分布式电源容量和配电网的第二影响模型，并根据所述第二影响模型中的并网系数，确定所述配电网节点电压和所述支路功率损耗，基于确定的配电网节点电压和支路功率损耗生成规划要求。
[0012]进一步的，所述规划要求包括配电网综合运维费用为最小以及配电网中全部储能装置的总充电功率为最大；则，所述步骤S2具体包括：基于配电网综合运维费用为最小，构建一级规划函数；其中，所述配电网综合运维费用包括配电网建设费用、配电网故障消耗费用、储能装置的费用以及配电网常规运维费用；基于配电网中全部储能装置的总充电功率为最大，构建二级规划函数。
[0013]进一步的，所述一级规划函数为：
[0014][0015]其中，F
total
为配电网综合运维费用；F1为配电网建设费用；F
lo
为配电网常规运维费用；N
ES
(i)为0
‑
1变量，取0表示第i个节点上没有储能装置，取1表示第i个节点上有储能装置；F
ESi
表示第i个节点上的储能装置的费用；α为配电网断电故障消耗价值因数；TD为配电网断电故障消耗成本；F
fdd
为配电网非断电故障消耗费用；
[0016]所述二级规划函数为：
[0017][0018][0019]其中，表示多储能装置接入的蓄电能力，代表第k个储能考虑其荷电容量约束在时刻T所能吸纳存储的有功功率；I
j
表示支路j电流，I
j.max
为支路额定电流上限值，n为节点数，B为支路数，E
k.min
表示第k个储能装置自身荷电容量下限，E
k.max
表示第k个储能装置自身荷电容量上限，E
k
(T+ΔT)为自从T时刻起经过了ΔT长的时间段后储能k的容量，P
k
(T)为储能k在时刻T的放电倍率，P
k.max
则为放电倍率上限，∑P
DG
为所有分布式电源的有功功率总和。
[0020]进一步的，所述步骤S3具体包括：采用单亲遗传算法结合个体优劣评价方法，对所述一级规划函数进行计算，以求解得到所述一级规划函数的目标函数值；将所述一级规划函数的目标函数值代入所述二级规划函数进行计算，得到中间结果；将所述中间结果反馈至所述一级规划函数重新计算得到目标函数值，以进行迭代计算，直至迭代次数达到预设的迭代阈值，将最后一次计算得到的中间结果作为规划结果。
[0021]进一步的，所述规划结果分布模型的构建方法包括：获取扰动量分布信息；其中，所述扰动量分布信息包括若干扰动量；根据所述扰动量分布信息，采用半不变量法进行计算，得到待求量分布信息，以构建在指定的扰动量下的待求量与所述指定的扰动量之间的
线性关系；根据所述线性关系构建规划结果分布模型。
[0022]进一步的，所述步骤S4具体包括：将所述规划结果输入至所述规划结果分布模型，判断所述规划结果是否满足所述规划结果分布模型，若不满足则对所述规划结果进行修正，直至修正后的规划结果满足所述规划结果分布模型，并将最后一次修正得到的规划结果作为最优规划结果。
[0023]进一步的，所述配电网电压变换系数U
im
以及配电网有功功率损耗变换系数P
im
如下式：
[0024][0025]其中，U
x
为接入分布式电源的配电网电压，U
y
为未接入分布式电源的配电网电压，为接入分布式电源的配电网有功功率损耗，为未接入分布式电源的配电网有功功率损耗。
[0026]进一步的，所述配电网建设费用，如下式：
[0027][0028]其中，L为待选支路集；x
j
为决策变量，x
j
等于1时表示架设第j条线路，x
j
等于0时表示不架设第j条线路；f1为第j条线路的投资成本；β为换算变量因子；
[0029]所述配电网断电故障消耗成本，如下式：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法，其特征在于，包括：步骤S1，获取分布式电源配置条件，基于所述分布式电源配置条件进行建模，得到影响模型，根据所述影响模型对配电网运行参数进行分析，以生成规划要求；步骤S2，基于所述规划要求构建得到一级规划函数和二级规划函数；步骤S3，对所述一级规划函数和二级规划函数进行计算，以迭代求解得到规划结果；步骤S4，根据预先构建的规划结果分布模型对所述规划结果进行修正，得到最优规划结果。2.如权利要求1所述的基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法，其特征在于，所述分布式电源配置条件包括分布式电源容量和分布式电源接入区域，所述影响模型包括第一影响模型和第二影响模型，所述配电网运行参数包括配电网节点电压、配电网有功功率损耗和支路功率损耗，所述规划要求包括第一规划要求和第二规划要求；则，所述步骤S1具体包括：当确定所述分布式电源容量不变时，构建基于所述分布式电源接入区域的所述第一影响模型，并根据所述第一影响模型中的配电网电压变换系数和配电网有功功率损耗变换系数是否大于预设第一阈值，以确定所述配电网节点电压和配电网有功功率损耗，基于确定的配电网节点电压和配电网有功功率损耗生成规划要求；当确定所述分布式电源接入区域不变时，构建基于分布式电源容量和配电网的第二影响模型，并根据所述第二影响模型中的并网系数，确定所述配电网节点电压和所述支路功率损耗，基于确定的配电网节点电压和支路功率损耗生成规划要求。3.如权利要求1所述的基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法，其特征在于，所述规划要求包括配电网综合运维费用为最小以及配电网中全部储能装置的总充电功率为最大；则，所述步骤S2具体包括：基于配电网综合运维费用为最小，构建一级规划函数；其中，所述配电网综合运维费用包括配电网建设费用、配电网故障消耗费用、储能装置的费用以及配电网常规运维费用；基于配电网中全部储能装置的总充电功率为最大，构建二级规划函数。4.如权利要求3所述的基于分布式电源配置不确定性的配电网规划方法，其特征在于，所述一级规划函数为：其中，F
total
为配电网综合运维费用；F1为配电网建设费用；F
lo
为配电网常规运维费用；N
ES
(i)为0
‑
1变量，取0表示第i个节点上没有储能装置，取1表示第i个节点上有储能装置；表示第i个节点上的储能装置的费用；α为配电网断电故障消耗价值因数；TD为配电网断电故障消耗成本；F
fdd
为配电网非断电故障消耗费用；所述二级规划函数为：
其中，表示多储能装置接入的蓄电能力，代表第k个储能考虑其荷电容量约束在时刻T所能吸纳存储的有功功率；I
j
表示支路j电流，I
j.max
为支路额定电流上限值，n为节点数，B为支路数，E
k.min
表示第k个储能装置自身荷电容量下限，E
k.max
表示第k个储能装置自身荷电容量上限，E
k
(T+ΔT)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱超，潘弘，高强，郑振华，任娇蓉，谢楚，商佳宜，李程，石筱，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：