[發明專利]一種基于網絡重構的配電網可再生能源消納方法

有效

• 申請號: 201710095257.3
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106887838B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 魏煒;龔思宇;羅鳳章;閆新剛;趙學良
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種基于網絡重構的配電網可再生能源消納方法，其特征在于，包括按順序進行的下列步驟：

1)設定電壓偏差限值和線路載流量限值的S1階段：在此階段，根據實際配電網所用線型和電網規范設定配電網中的電壓偏差限值和線路載流量限值，然后進入S2階段；

2)判斷配電網當前的運行方式是否能支持分布式電源消納的S2階段：在此階段，由電網控制系統判斷配電網當前的運行方式是否能支持配電網中分布式電源的消納，若判斷為“是”，則繼續判斷；否則，進入S3階段；

3)對配電網進行重構的S3階段：在此階段，以配電網中分布式電源出力調整量最小為目標，利用粒子群算法對配電網進行重構；

所述的步驟3)中利用粒子群算法對配電網進行重構的方法包括按順序進行的下列步驟：

a)確定對配電網重構時所采用的粒子群算法的目標函數、約束條件，約束條件包括輻射狀網絡約束、潮流約束、節點電壓約束、支路電流約束和分布式電源出力約束；

b)隨機生成粒子群算法中的初始群體，初始群體中包含多個個體，每個個體表示為[S,P]，S代表開關狀態，包括聯絡開關狀態和分段開關狀態，P代表分布式電源出力；

c)根據群體中的開關信息確定配電網網絡拓撲結構，根據分布式電源出力信息進行潮流計算得到配電網各節點的電壓值、配電網中各支路流過的電流值和分布式電源出力值，根據潮流計算后得到的各節點的電壓值、各支路流過的電流值和分布式電源出力值計算出個體適應度函數值；

d)判斷步驟c)中確定的配電網網絡拓撲結構是否為輻射狀網絡；

e)將步驟d)中輻射狀網絡判斷結果以罰函數的形式加入到上述個體適應度函數值中，若步驟d)中判斷結果為輻射狀網絡，則對個體適應度函數值加零，若步驟d)中判斷結果不是輻射狀網絡，則在個體適應度函數值基礎上減一個不小于5000的常數；最后篩選出適應度函數值最大的個體，然后進入步驟f)；

f)判斷步驟e)的個體是否滿足收斂條件，若判斷結果為“是”，則進入步驟h)；若判斷結果為“否”，則進入步驟g)；

g)對步驟b)中生成的所有個體進行數據更新，然后進入步驟c)；

h)判斷符合收斂條件的個體數是否為1，若判斷結果為“是”，輸出符合收斂條件的個體，若判斷結果為“否”，則輸出適應度函數值最大的個體。

2.根據權利要求1所述的基于網絡重構的配電網可再生能源消納方法，其特征在于，所述的步驟a)中粒子群算法的目標函數為：其中N_D表示配電網中分布式電源的數量，P_GAi為配電網重構前分布式電源出力，通常選取在配電網重構時刻分布式電源出力的預測值；P_GBi為配電網重構后分布式電源出力。

3.根據權利要求1所述的基于網絡重構的配電網可再生能源消納方法，其特征在于，在步驟d)中判斷配電網網絡結構是否為輻射狀網絡的方法包括按順序進行的下列步驟：

Ⅰ)讀取種群中所有個體的數據和配電網總的節點數量n；

Ⅱ)處理種群數據，篩選出閉合狀態的開關數量為n-1的個體；

Ⅲ)對于篩選出來的個體，根據開關的狀態，生成配電網網絡的鄰接矩陣A，鄰接矩陣A是一個n行n列的矩陣，n是配電網節點數，代表每一個節點與其它節點的關系，A_i,j＝1，代表節點i與節點j之間有開關且開關閉合；A_i,j＝0，代表節點i與節點j之間沒有開關或者有開關但開關是斷開的；

Ⅳ)根據鄰接矩陣A判斷該重構的電網中有無環路；若無環路，該重構的配電網網絡結構為輻射狀網絡；若有環路，則該重構的配電網的網絡結構不是輻射狀網絡。

4.根據權利要求3所述的基于網絡重構的配電網可再生能源消納方法，其特征在于，所述的步驟Ⅳ)中根據鄰接矩陣A判斷該重構的配電網中有無環路的方法是：首先，讀取配電網節點數n和鄰接矩陣A，循環n-1次，判斷鄰接矩陣A中每行或列中所有元素的和是否小于等于1，如果是，則將該行或列所有元素置零，否則保留該行或列；然后，判斷鄰接矩陣A是否是全為0的矩陣，如果是，則證明沒有環路，該配電網網絡結構為輻射狀網絡；如果不是，則證明有環路，該配電網網絡結構不是輻射狀網絡。