[發明專利]一種分布式電源的優化選址與定容方法

有效

• 申請號: 201310215314.9
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103353979A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 劉苑紅;陳穎;陳海;趙明欣;劉思革;劉偉;蘇劍;張磐;于建成;王旭東
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;天津市電力公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種分布式電源的優化選址與定容方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：建立分布式電源選址定容的多目標優化模型；

步驟2：明確多目標優化模型的約束條件；

步驟3：建立分布式電源隨機出力模型，并對其進行處理；

步驟4：建立負荷隨機出力模型；

步驟5：進行分布式電源的選址和定容。

2.根據權利要求1所述的分布式電源的優化選址與定容方法，其特征在于：所述分布式電源包括燃料電池、微型燃氣輪機、往復式發電機、風力發電機組和光伏發電機組。

3.根據權利要求1所述的分布式電源的優化選址與定容方法，其特征在于：所述步驟1包括以下步驟：

步驟1-1：求取配電網的網絡損耗最小值；即相對于現有配電網，分布式電源接入后，配電網的網絡損耗減少量最大，有：

maxΔPloss=Ploss-Σb=1N-1Ib2Rb---(1)]]>

式中，ΔP_loss為配電網的網損減少量，P_loss為未接入分布式電源時配電網的網絡損耗；N為配電網中的總母線數量；I_b為第b條支路上流過的電流；R_b為第b條支路的電阻；

步驟1-2：求取分布式電源產生的延緩投資效益最大值；

對于某個給定容量的供電支路，在已知負荷增長速度的情況下，可確定該支路的擴容時間：

Pimax=Pi(1+ωi)τi---(2)]]>

式中，為支路i的容量；P_i為流經支路i的負荷功率；ω_i為負荷的年增長率；τ_i為擴容時間，且有

τi=lnPimaxln[Pi(1+ωi)]---(3)]]>

假設均采用相同型號的設備對支路進行擴容，且投資費用相同，則可將其擴容投資的折現值表示為：

Mipv=Mi(1+r)τi---(4)]]>

式中，M_ipv為擴容投資的折現值，M_i是支路i的擴容投資；r為折現率；

在現有的負荷水平下，配電網接入分布式電源，擴容時間延長，有

Pimax=Pi(1+ωi)τi*-PiDG---(5)]]>

式中，為由于分布式電源注入有功功率而產生的新的擴容時間，P_iDG為節點i處的分布式電源安裝容量，此時，

τi*=ln(Pimax+PiDG)ln[Pi(1+ωi)]---(6)]]>

則擴容投資的折現值為：

Mipv*=Mi(1+r)τi*---(7)]]>

式中,為由于分布式電源注入有功功率而產生的新的投資折現值；

由于則延緩投資年限為

ΔT=τi*-τi=ln(PiDGPimax+1)lnPi(1+ωi)Pimax+lnPimax---(8)]]>

式中，ΔT為延緩投資年限，此時，分布式電源接入支路i后產生的延緩投資效益為：

Mibenifit=Mipv-Mipv*=Mi(1+r)τi*[1-1(1+r)ΔT]---(9)]]>

若在節點i接入分布式電源，受支路容量約束，對節點i的上游支路有

Pkmax≥Σj∈ΦkPLj-PiDG---(10)]]>

式中，Φ_k為支路k的下游支路集合；節點k為節點i的上游節點；為對應支路k的支路容量；P_Lj為在節點j接入的負荷容量；

將式(10)中的P_DGi移動到方程左邊，得到

Pkmax+PDGi≥Σj∈ΦkPLj---(11)]]>

由式(11)可知，分布式電源的擴容作用為在分布式電源接入點的所有上游支路中，均產生分布式電源接入容量大小的擴充容量；

當網絡中僅接入單個分布式電源時，假設其接入位置為i，此時，該分布式電源產生的延緩投資效益為

MiDG=Σk∈ΦFc*Mkbenifit---(12)]]>

式中，M_iDG為在節點i接入分布式電源后產生的投資延緩效益；Φ_F為節點i的上游支路集合；c為分布式電源投資年限內資金等年值系數；M_kbenifit為上游支路k因分布式電源接入產生的延緩投資效益；

在配電網中接入多個分布式電源后，多個分布式電源的擴容作用同時作用于處在其上游的支路上，分攤到每年的延緩投資效益為：

maxMDG=Σi∈ΦLc*Mibenifit---(13)]]>

式中，M_DG為分布式電源接入后分攤到每年的延緩投資效益；M_ibenifit為支路i的延緩投資效益；Φ_L為網絡中所有支路的集合；

步驟1-3：建立分布式電源選址定容的多目標優化函數；

多目標優化函數表達式為：

max?C=k₁M_loss+k₂M_DG?????(14)

式中，C為分布式電源接入后網絡損耗減小產生的經濟效益和分攤到每年的投資延遲效益決定的配電網總成本，k₁、k₂為權重系數，且k₁+k₂=1；M_loss為分布式電源接入后網絡損耗減小產生的經濟效益，且有

Mloss=Σi=14p*(3*30*Σh=124Δpiloss.h)---(15)]]>

式中，p為單位電價；I為四個季度；h為每個季度典型日的24個時段；Δp_iloss.h為分布式電源接入后對應時段的網絡損耗減少量。