[發(fā)明專利]含分布式能源及充電站的配電網(wǎng)擴展規(guī)劃綜合優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710428601.6
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107392350B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 擺存曦;羅海榮;梁劍;李旭濤
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 翟磊

1.一種含分布式能源及充電站的配電網(wǎng)擴展規(guī)劃綜合優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

建立基于系統(tǒng)平均斷電持續(xù)時間和規(guī)劃的所述配電網(wǎng)的年平均費用的多目標優(yōu)化函數(shù)；

確定所述多目標優(yōu)化函數(shù)的約束條件；所述約束條件包括：配電網(wǎng)絡拓撲結構約束、節(jié)點功率平衡約束、線路功率約束、節(jié)點電壓約束、供電能力要求約束、分布式能源安裝容量約束、充電站所需容量約束和負荷要求約束；

設定所述配電網(wǎng)中的每個節(jié)點的分布式能源的容量和充電站的容量；

根據(jù)所述每個節(jié)點的分布式能源的容量和充電站的容量、所述多目標優(yōu)化函數(shù)和所述約束條件，通過多目標擾動生物地理學算法，求解所述多目標優(yōu)化函數(shù)；包括：

將優(yōu)化變量隨機生成NP個棲息地x_i；

將NP個所述棲息地x_i生成第一棲息地種群H；

根據(jù)所述第一棲息地種群H生成第二棲息地種群H_n；

根據(jù)所述第二棲息地種群H_n生成非支配棲息地種群H_c；

對所述非支配棲息地種群H_c進行解碼；

根據(jù)所述解碼結果，判斷是否滿足終止條件；

若滿足終止條件，則輸出所述非支配棲息地種群H_c；否則，合并所述第二棲息地種群H_n和所述非支配棲息地種群H_c為所述第一棲息地種群H，并重復進行所述生成第二棲息地種群H_n、所述生成非支配棲息地種群H_c、所述對所述非支配棲息地種群H_c進行解碼和所述判斷是否滿足終止條件的步驟，直到滿足所述終止條件；

根據(jù)所述非支配棲息地種群H_c，得到所述系統(tǒng)平均斷電持續(xù)時間和所述規(guī)劃的所述配電網(wǎng)的年平均費用；

根據(jù)所述系統(tǒng)平均斷電持續(xù)時間和所述規(guī)劃的所述配電網(wǎng)的年平均費用繪制Pareto曲線；

設置所述系統(tǒng)平均斷電持續(xù)時間的權重和所述規(guī)劃的所述配電網(wǎng)的年平均費用的權重，并根據(jù)Pareto解集獲取所述多目標優(yōu)化函數(shù)的最優(yōu)解，所述優(yōu)化變量為X＝[x₁|x₂|x₃|x₄|x₅|x₆]，其中，x₁、x₂和x₃采用十進制編碼，x₄、x₅和x₆采用二進制編碼；x₁表示配電網(wǎng)網(wǎng)架結構，通過隨機生成樹策略產生，并滿足配電網(wǎng)拓撲結構約束條件；x₂表示待選充電站節(jié)點的安裝容量；x₃表示待選節(jié)點分布式能源安裝容量；x₄表示待更換線路是否更換；x₅表示待選節(jié)點是否安裝分布式能源；x₆表示是否新建線路；

按照所需的所述多目標優(yōu)化函數(shù)的解對應的所述配電網(wǎng)中的每個節(jié)點的分布式能源的容量和充電站的容量，進行含分布式能源及充電站的配電網(wǎng)擴展規(guī)劃綜合優(yōu)化；

所述配電網(wǎng)絡拓撲結構約束包括：g∈G，其中，g為規(guī)劃的配電網(wǎng)的框架結構，G為配電網(wǎng)的總框架結構；

所述節(jié)點功率平衡約束包括：和其中，P_is和Q_is分別為節(jié)點i有功注入和無功注入；U_i為節(jié)點i電壓幅值；j∈i表示節(jié)點j與節(jié)點i相連；G_ij和B_ij分別為節(jié)點導納矩陣的實部和虛部；θ_ij為節(jié)點i和j之間的電壓相角差；

所述線路功率約束包括：S_lS_lmax，l＝1，2，……，L，其中S_l為線路l的實際傳輸功率，S_lmax為線路l的輸送的最大容量；

所述節(jié)點電壓約束包括：U_imin≤U_i≤U_imax，i＝1，2，……，m，其中，U_imin為節(jié)點i最小允許電壓，U_imax為節(jié)點i最大允許電壓，m為節(jié)點的個數(shù)；

所述供電能力要求約束包括：

其中，S₀為變電站容量；λ為區(qū)域容載比，g_a為負荷點a的有功負荷，P_REGef為節(jié)點e安裝第f種分布式能源的容量，S_KRB為節(jié)點e接入充電站容量，x_REGef∈[0,1]，x_KRB∈[0,1]；

所述分布式能源安裝容量約束包括：S_ENGdemand∑P_ENGσS_max，其中，S_max為配電網(wǎng)最大負荷，∑P_ENG為分布式能源總容量，σ為分布式能源安裝占最大負荷的比例上限，S_ENGdemand為規(guī)劃水平年分布式能源容量；

所述充電站所需容量約束包括：其中，P_S為新建充電站容量，P_demand根據(jù)規(guī)劃水平年的所有充電站容量確定；

所述負荷要求約束包括：其中，λ(i1)為第i1種方案發(fā)生的概率；P(i1)為第i1種方案值；μ_P(i1)為P(i1)方案下對應的擾動值，μ_P為對應供電功率期望值。