[發明專利]一種含分布式光伏并網的主動配電網規劃方法

在審

• 申請號: 201410630097.4
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104392275A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 宋旭東;余南華;陳炯聰;張曉平;崔光魯;宗鵬鵬;楊欽臣;吳健超
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院;東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明涉及一種電網規劃領域的方法，具體涉及一種含分布式光伏并網的主動配電網規劃方法。

背景技術

在傳統的電網規劃領域，規劃人員預測規劃水平年內的日負荷曲線，日負荷曲線有晝負荷高峰和夜負荷高峰兩個負荷高峰，規劃人員依據兩個高峰中的最大負荷值，以投資成本最小為目標，采用各種優化算法，確定最優規劃方案。這種基于最大負荷的規劃方法往往需要大量投資，不僅增加投資風險，而且會導致電力設備利用率不高，嚴重影響電力公司的經濟收益。

分布式光伏可以有效削減晝負荷高峰，滲透越大削減效果越好，但是分布式光伏對夜負荷高峰不起作用，為了配電網能穩定可靠運行，即使規劃區內有分布式光伏，普通的配電網規劃時也不將分布式光伏納入到規劃體系。?

主動式配電網是對局部的分布式能源有著靈活的主動控制和主動管理的配電系統。隨著大規模的分布式光伏并網發電，考慮多種主動式控制策略，可以改變夜負荷高峰值，彌補光伏削峰的缺陷，從而將分布式光伏納入到規劃體系，既能降低變電站的規劃容量，節省配電網的規劃成本；又能最大限度的提高分布式光伏的滲透率，打造低碳環保能源與實現可持續發展，產生良好的經濟效益和社會效益。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種分布式光伏并網的的主動配電網規劃方法，將分布式光伏和主動式控制策略納入配電網的規劃體系，以考慮分布式光伏作用后的晝負荷峰值規劃變電站容量，以各種主動式控制策略降低夜負荷峰值，最終的規劃結果包括變電站的容量、網架、分布式光伏的選址以及一種主動式控制策略。?

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明含分布式光伏并網的主動配電網規劃方法包括以下幾個步驟：

步驟一：確定規劃區域，對規劃區域調研分析；具體地，調研規劃地區的法律政策和土地類型，從而確定變電站位置；預測規劃地區的負荷、得到規劃地區的負荷分布和典型日負荷曲線，進而結合變電站位置可以得到規劃區內全部可建線路；調研規劃地區可接受的分布式光伏滲透率，得到分布式光伏的典型日出力曲線；所述的典型日負荷曲線包含晝負荷峰值和夜負荷峰值；所述的分布式光伏的典型日出力曲線為一光伏滲透率下的光伏出力曲線。

步驟二：計算分布式光伏削峰作用下的晝負荷峰值；具體地，根據步驟一確定的規劃地區的典型日負荷曲線和分布式光伏的典型日出力曲線，采用典型日負荷曲線減去分布式光伏的典型日出力曲線，得到考慮光伏作用后的日負荷曲線，該日負荷曲線的峰值即為分布式光伏削峰作用下的晝負荷峰值。

步驟三：根據步驟二所確定的晝負荷峰值，結合步驟一所確定的變電站位置，全部可建線路，負荷分布和光伏滲透率，通過主動配電網的基礎規劃算法進行優化選擇，得到基礎規劃的結果；具體地，所述的基礎規劃，指確定規劃地區的基礎設施建設，包括變電站的位置和建站容量、負荷分布、網架結構和分布式光伏的位置；基礎規劃算法以晝負荷峰值，變電站位置，全部可建線路，負荷分布和光伏滲透率為輸入，以規劃費用最低為目標，以配電網安全運行條件為約束，選擇蟻群算法、遺傳算法或者模擬退火算法求解，對全部可建線路和分布式光伏的安裝位置進行優化選擇，得到變電站的建站容量、網架結構和分布式光伏的安裝位置，再結合步驟一確定的變電站位置、負荷分布，最終獲得規劃地區的基礎規劃結果；所述的規劃費用包括變電站建設和運行費用、網架建設和運行費用、主動配電網運行網損費用和可靠性折算費用；所述的配電網安全運行條件包括節點電壓約束、線路有功功率約束、分布式電源約束、輻射狀網絡約束和連通性約束。

步驟四：根據步驟三所確定的規劃地區的基礎規劃結果，通過網架擴展算法，進行優化選擇，得到擴展線路，結合步驟三得到的基礎規劃的網架結構，得到擴展的網架結構；具體地，網架擴展算法以規劃地區的基礎規劃結果為輸入，以配電網可靠性最大為目標，以配電網安全運行條件為約束，選擇蟻群算法、遺傳算法或者模擬退火算法，針對剩余可建線路中，與安裝較多分布式光伏節點相連的剩余可建線路，進行優化選擇得到擴展線路；所述的剩余可建線路指在全部可建線路中減去步驟三得到的網架結構后的可建線路；所述的擴展的網架結構由步驟三確定基礎規劃的網架結構和本步驟確定的擴展線路組成。

步驟五：采用不同的主動式控制手段構成不同的主動式控制策略，依次通過不同的主動式控制策略來降低步驟一所確定的夜負荷峰值，當所確定的夜負荷峰值低于步驟三所確定的變電站建站容量時，得到當前的主動式控制策略為最優的主動式控制策略。