[發明專利]一種有源配電網的規劃方法及裝置

有效

• 申請號: 201410484076.6
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104268682B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 曾博;張建華;歐陽邵杰;孫釩
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司11396
• 代理人: 靳春鷹,趙愛軍

技術領域

本發明涉及電力系統優化規劃技術領域，具體涉及一種有源配電網的規劃方法及裝置。

背景技術

在當前電力負荷持續增長、傳統能源缺口增大和環境污染日益嚴重的背景下，電力工業面臨巨大壓力。分布式電源(distributed generation，DG)憑借其運行方式靈活、能量來源多樣以及環境友好等優點正受到越來越多的關注。

隨著各類DG的大規模接入，配電系統將由傳統的無源網絡逐步演變為有源配電網(Active distribution network，ADN)，其功率分布、電壓水平、短路容量等系統原有電氣特性都將發生顯著改變。若DG接入的位置或容量不合理，將會對配電系統運行的安全性(如線路過載)、經濟性(如網損成本增加)及電能質量(如電壓越限)等帶來顯著的負面影響。因此，為適應上述形勢下DG規模化接入的要求，配電網在規劃設計階段就必須計及分布式電源的集成問題，并細致地考慮DG并網對系統運行的影響。

總體來看，ADN規劃主要包括2方面的基本內容，一是DG在電網中的最優配置；二是電網網架的規劃設計。針對上述問題，在絕大多數現有研究中，所采用的基本方法是對DG及電網網架進行獨立性或序貫性優化。所謂獨立性優化，是指假設在網架結構一方面信息給定的情況下，基于相關優化方法確定DG在電網中的最優安裝時間、位置及容量等另一方面的規劃建設方案；或者，是指假設在DG待選安裝位置及容量一方面信息給定的情況下，基于相關優化方法確定電網的網架結構、饋線線型、擴容建設時間等另一方面的規劃建設方案。所謂序貫性優化，是指按照“先網架、后DG”的“二階段原則”分別實施電網網架規劃及DG配置規劃，DG的優化配置需要在第一階段所構建出電網網架的基礎上實施。

然而，在實際工程應用中，上述規劃方法存在著以下缺陷：

1)無論獨立性或序貫性優化，均從本質上人為割裂了DG與電網網架之間的天然內在聯系并忽略了一方規劃決策對另一方規劃方案最優性的交互影響，因此最終規劃方案很難保證具有全局最優性(即實現規劃者所追求的系統整體在特定方面目標的最優)。

2)目前已有模型大多缺乏對DG配置與電網規劃之間協調性的考量，由于在目標函數的設置方面未能定量表征DG規模化并網對電網運行各類電氣參數的影響，因此與DG并網之前的原無源配電網相比，所得到的最終規劃方案存在著系統安全性與經濟性“不升反降”的風險(具體可表現為網損增加、電壓質量下降、線路過載等)。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的有源配電網的規劃方法及裝置。

根據本發明的一個方面，提供了一種有源配電網的規劃方法，包括“

以綜合經濟費用最小為目標、以表征系統網絡拓撲結構以及饋線線型的第一向量為控制變量，建立有源配電網的網架規劃模型；

以分布式電源DG與有源配電網網架之間的“潮流-電壓-網損”綜合協調度改善程度最優為目標、以表征系統中DG的安裝位置以及在該安裝位置的配置臺數的第二向量為控制變量，建立有源配電網的DG配置模型；以及

采用預定算法對網架規劃模型和DG配置模型進行迭代求解，得到第一向量和第二向量的最優解，并將該最優解作為有源配電網的規劃方案。

上述的規劃方法，其中，所述網架規劃模型的目標函數為：minC_total＝C_F·line+C_OM·line+C_loss+C_en+C_F·DG+C_OM·DG-C_H·DG，其中C_total為年綜合經濟費用；C_F·line為線路投資費用年值；C_OM·line為線路年運行維護費用；C_loss為系統預期年網損成本；C_en為向上級電網的預期年購電費用；C_F·DG為DG投資費用年值；C_OM·DG為DG年運行維護費用；C_H·DG為政府鼓勵DG發電而給予的政策性補貼。

上述的規劃方法，其中，所述網架規劃模型的約束條件包括如下的一個或多個：可靠性約束和輻射狀連通性網絡約束。