[發(fā)明專利]基于模糊層次分析的微電網并網位置選取方法

有效

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• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103887823A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳紅坤;胡畔;陳聰;劉欣;繆蕓
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發(fā)明涉及一種微電網并網位置選擇方法，尤其涉及一種基于模糊層次分析的微電網并網位置選取方法。

背景技術

建設微電網的一個重要方面就是微電網并網位置選取。傳統(tǒng)電網為電源到負荷的單向潮流供電方式，微電網的接入將改變這種運行特性，并對微電網接入點的電壓、線路潮流、線路電流、電能質量、繼電保護以及網絡可靠性等都將產生影響，且其影響程度與微電網接入位置密切相關。由于資源環(huán)境、地理位置、配電網網架結構和現(xiàn)有國家政策的限制，實際微電網往往難以并入至配電網的任意位置。因此在微電網的規(guī)劃設計中選擇合適的并網位置非常重要。微電網的并網位置對配電網運行的電壓穩(wěn)定性和經濟性有重要的影響，如果并網位置選擇不合理，將使電網損耗增大，電壓畸變且穩(wěn)定性變差，并造成自然資源浪費，使得微電網不能充分發(fā)揮其積極作用。

目前，我國對微電網接入配電網的規(guī)劃研究還處于起步階段，主要體現(xiàn)在對分布式發(fā)電和儲能設備的規(guī)劃研究上，因此我國缺乏針對微電網自身特點的并網規(guī)劃模式及準則，大多工程實踐仍沿用分布式電源接入電網的準則。現(xiàn)有的分布式電源接入電網準則中，接入位置的選取方法主要是以網損最小、分布式電源運行成本最小、分布式電源安裝容量最大等為目標函數(shù)建立多目標優(yōu)化模型，采用各種優(yōu)化算法，對分布式電源的位置進行優(yōu)化。該方法對于微電網并網位置的選取具有一定的借鑒意義，修改部分內容可應用于微電網，但該方法未考慮工程實際情況，忽視了地理位置與資源條件的約束，在實際微電網建設工程中并不完全適用。

由于微電網中各分布式電源輸出功率的波動性以及負荷的不確定性，使微電網的運行控制十分復雜，并網后對配電網帶來各種影響。因此必須考慮微電網的特點及運行方式，結合地理位置、自然資源、配電網網架結構等實際條件，并采取合理的數(shù)學評估方法，確定微電網的最優(yōu)并網位置，以滿足配電網的運行要求。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種考慮地理位置、自然資源、配電網網架結構等實際條件，能實現(xiàn)微電網及配電網利益最大化的基于模糊層次分析的微電網并網位置選取方法，具有良好的適用性和經濟性。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下的技術方案：

基于模糊層次分析的微電網并網位置選取方法，包括步驟：

步驟1，獲得微電網并網發(fā)電容量、配電網網架結構及配電網線路數(shù)據(jù)；

步驟2，確定微電網并網位置候選集；

步驟3，選擇與配電網的損耗及穩(wěn)定性相關的參數(shù)作為微電網并網后配電網的綜合評判指標，采用模糊層次分析法確定綜合評判指標的相對權值系數(shù)；

步驟4，根據(jù)綜合評判指標的相對權值系數(shù)獲得綜合評判指標的加權和，基于綜合評判指標的加權和構建目標函數(shù)，結合目標函數(shù)和邊界條件建立微電網并網位置選取的決策模型；

步驟5，將微電網分別接入微電網并網位置候選集中并網位置，基于潮流分析獲得微電網并網后配電網的綜合評判指標，采用決策模型獲得最優(yōu)并網位置。

步驟2中根據(jù)地理位置、自然資源、配電網網架結構實際工程條件確定微電網并網位置候選集。

步驟3所述的與配電網的損耗及穩(wěn)定性相關的參數(shù)包括網絡損耗率。

步驟3所述的與配電網的損耗及穩(wěn)定性相關的參數(shù)包括節(jié)點電壓偏差。

步驟3所述的與配電網的損耗及穩(wěn)定性相關的參數(shù)包括靜態(tài)電壓穩(wěn)定性指標Z_ij為線路ij的阻抗，S_j為線路ij的末端功率，U_i為線路ij的首端電壓。

步驟3中所述的采用模糊層次分析法確定綜合評判指標的相對權值系數(shù)，進一步包括子步驟：

（1）基于1～9標度定量描述法，獲得各專家對綜合評判指標重要性的傾向標度，對傾向標度進行模糊化處理獲得反映綜合評判指標重要性的模糊數(shù)判斷矩陣；

（2）根據(jù)模糊數(shù)判斷矩陣，采用層次分析法獲得指標層關于目標層的模糊數(shù)綜合權重向量；

（3）對模糊數(shù)綜合權重向量去模糊化獲得各綜合評判指標的相對權值系數(shù)。

步驟4中所述的邊界條件包括潮流約束、配電網系統(tǒng)約束和分布式電源出力約束。

步驟5中在基于潮流分析獲得微電網并網后配電網的綜合評判指標前，剔除潮流分析不收斂的并網位置，再將微電網并網位置候選集中剩余并網位置分別接入配電網，獲得微電網并網后配電網的綜合評判指標。

和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、具有良好的適用性和經濟性，適合推廣。