【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，具体为一种分布式光伏配电网动态直流合环规划方法及系统。
技术介绍
1、随着可再生能源的快速发展，分布式光伏发电系统已广泛应用于电力供应领域。分布式光伏发电遵循因地制宜、就近利用的原则，充分利用当地太阳能资源，替代和减少化石能源消费。随着线路电压不断提高，输送功率和输送距离不断增大，距离越长，越适合直流输电。因为直流电不需要整流滤波，没有相位差，比较稳定。合环是指在电力系统电气操作中将线路、变压器或断路器串构成的网络闭合运行的操作。合环是为了平稳"倒路"，优点是它们之间可以相互送电和变电。
2、光伏电站发电不稳定，最大的原因来自天气与昼夜交替。多云、阴天、雨天发电量都较低，如果遇见大晴天加大团云的情况，就会出现光伏电站在某段时间发电能力急剧上升或者急剧下降的情况。晚上光伏电站就不发电，还有因为一些其他的原因(树木、异物等出现的阴影遮挡)都会影响光伏电站的发电效率，甚至影响光伏组件的使用寿命。然而，在大规模应用分布式光伏系统时，如何有效规划配电网的直流合环配置成为一个关键问题。目前，尚缺乏一种能够在全县范围内实现动态直流合环规划的方法。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。p>
3、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的合环配置方案通常只关注局部区域或特定节点，并且存在能量损耗大、能源利用效率低的问题。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，包括：收集分布式光伏发电系统的数据，构建电力网络拓扑模型并制定目标函数；
5、根据所述拓扑模型和目标函数，利用动态规划算法计算合环方案，利用遗传算法优化所述合环方案；
6、对所述合环方案进行验证，确定调整光伏发电节点的计算公式，从而实现直流合环配置。
7、作为本专利技术所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法的一种优选方案，其中：所述电力网络拓扑模型包括，
8、确定分布式光伏发电系统的相关数据，使用图论方法，将节点和线路表示为图中的节点和边，构建电力网络的拓扑连接关系；
9、对于每个节点，计算其度数，表示为：
10、
11、其中，ni表示节点；de表示节点的度数；n表示节点的数量；a[i][j]表示节点i与节点j的连接关系。
12、作为本专利技术所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法的一种优选方案，其中：所述电力网络拓扑模型还包括，使用电力系统分析方法，对构建的电力网络拓扑模型进行电力流分析，计算节点之间的电压、电流和功率，评估电力网络的性能和稳定性；
13、节点电流方程表示为：
14、ii＝(pi-jqi)/[vi×exp(jδi)]
15、其中，ii表示节点i的复数形式的电流；pi表示节点i的有功功率；j表示虚数单位；qi表示节点i的无功功率；vi表示节点i的电压；exp表示指数函数；δi表示节点i的相角；
16、节点功率方程表示为：
17、pi＝re[vi×conj(ii)]
18、qi＝-im[vi×conj(ii)]
19、其中，re表示取复数的实部；conj为复数的共轭；im为取复数的虚部；
20、节点电压方程表示为：
21、vi＝∑[yij×vj×exp(jδi)]
22、其中，yij表示节点i和节点j之间的导纳；vj表示节点j的电压；δj表示节点j的相角。
23、作为本专利技术所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法的一种优选方案，其中：所述目标函数表示为，
24、minj＝w1×∑[pl(i)]+w2σ[vd(i)]+w3σ[ii(i)]+w4×sr
25、其中，minj表示目标函数；w1表示功率损耗的权重系数，pl(i)表示线路i的功率损耗；w2表示电压稳定性的权重系数，vd(i)表示线路i两端电压之差的绝对值；w3表示电流平衡性的权重系数，ii(i)表示线路i电流；w4表示系统可靠性的权重系数，sr表示系统的可靠性度量指标。
26、作为本专利技术所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法的一种优选方案，其中：所述合环方案包括，
27、电压状态转移方程表示为：
28、vi(t+1)＝vi(t)+σ(xij×iij×gij)-σ(xij×iji×gij)
29、其中，vi(t+1)表示t+1时刻节点i的电压值；xij表示节点i和节点j的连接关系；iij表示从节点i到节点j的电流分配；gij表示节点i和节点j之间的导纳；iji表示从节点j到节点i的电流分配；
30、功率输出转移方程表示为：
31、pi(t+1)＝pi(t)-di+∑(xij×iij×gi)
32、其中，pi(t+1)表示t+1时刻节点i的功率输出；di为节点i的负荷消耗；gi为节点i的导纳。
33、作为本专利技术所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法的一种优选方案，其中：所述遗传算法包括，
34、随机生成一组初始合环方案，形成一个初始种群，建立连接关系矩阵x、电流分配矩阵i和发电系统功率输出向量p；
35、计算每个个体的适应度，使用选择算子从种群中选择一部分个体作为父代，使用交叉算子对选出的父代进行交叉操作，生成一组新的子代个体，使用变异算子对新生成的子代进行变异操作，使用替换策略将子代个体替换原有种群中的一部分个体；
36、再次计算个体的适应度，使用替换策略将子代个体替换原有种群中的一部分个体，直到达到预定的迭代次数或收敛条件，输出经过优化的连接关系矩阵x、电流分配矩阵i和发电系统功率输出向量p。
37、作为本专利技术所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法的一种优选方案，其中：对所述合环方案进行验证包括，
38、功率损耗公式表示为：
39、
40、其中，pl表示线路功率损耗；rij表示节点i和节点j之间的电阻；
41、效率公式表示为：
42、
43、其中，e表示线路效率。
44、第二方面，本专利技术还提供了分布式光伏配电网动态直流合环规划系统，数据收集模块，收集各个分布式光伏发电系统的发电容量信息、纬度和经度以及发电曲线数据，将数据传输到模型构建模块；
45、模型构建模块，确定分布式光伏发电系统的相关数据，使用图论方法，构建电力网络的拓扑模型，根据分布式光伏发电系统的运行要求和电网的负荷需求，制定目标函数，传输到优化模块；
46、优化模块，根据电力网络的拓本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：所述电力网络拓扑模型包括，
3.如权利要求2所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：所述电力网络拓扑模型还包括，使用电力系统分析方法，对构建的电力网络拓扑模型进行电力流分析，计算节点之间的电压、电流和功率，评估电力网络的性能和稳定性；
4.如权利要求3所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：所述目标函数表示为，
5.如权利要求4所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：所述合环方案包括，
6.如权利要求5所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：所述遗传算法包括，
7.如权利要求6所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：对所述合环方案进行验证包括，
8.一种采用如权利要求1～7任一所述方法所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划系统，其特征在于，
9.一种计算设备，包括：存储器
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：所述电力网络拓扑模型包括，
3.如权利要求2所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：所述电力网络拓扑模型还包括，使用电力系统分析方法，对构建的电力网络拓扑模型进行电力流分析，计算节点之间的电压、电流和功率，评估电力网络的性能和稳定性；
4.如权利要求3所述的分布式光伏配电网动态直流合环规划方法，其特征在于：所述目标函数表示为，
5.如权利要求4所述的分布式光伏配电网动态...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐梁刚，潘飞，陈颖，陈黎明，刘颖，祝喜峰，
申请(专利权)人：上海浦源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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