[發明專利]一種基于遺傳算法的地區分布式電源準入容量的計算方法

在審

• 申請號: 201710507838.3
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107437824A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 陳春;吳琳;鞠達;趙景濤;李哲;付明;宋金燕;祝進;賈瑋;范文;余濤;杜健;薛雷
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司;國網江蘇省電力公司;南京南瑞集團公司;國網江蘇省電力公司常州供電公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;H02J3/06;G06N3/12
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及電力系統新能源并網技術領域，更具體地，涉及一種典型的基于遺傳算法的某地區分布式電源準入容量的計算方法。

背景技術

電能在配電網絡的傳輸過程中有功損耗所占比例較輸電網絡更高，因此減少配電網有功損耗、節約電能是許多電力從業者面臨的重要課題。隨著分布式發電技術的提高，在配電網中接入分布式電源成為電網調峰、減少網損、提高新能源利用的重要舉措。分布式電源目前包括風力發電、太陽能光伏發電、電動汽車等。

申請公布號CN 104077449 A，名稱為一種基于粒子群算法的逆變型DG準入容量計算方法，其以DG接入容量最大化為目標，各線路三段式電流整定值作為不等式約束條件，采用粒子群算法求出DG接入最大容量。該方法適用于多個DG且容量并不大，在不改變原有配電網的保護的整定值的情況下實現最大容量接入，提高了供電可靠性，同時保證了電網投資經濟性問題。

申請公布號CN 104836260 A，名稱為一種電壓約束下主動配電網中DG準入容量的計算方法。該方法基于多個DG多時段的潮流優化計算來確定DG接入的最大容量，不僅對配電網多個接入進行分析,還考慮了不同時段輸出功率的不確定性以及負荷的動態變化特性,進行全局尋優,得出DG優化配置方案。同時該發明首次采用了對多個DG接入的所有可能組合方式進行分析的方案，并且每個方式都考慮了電力系統的動態特性，具有很強的魯棒性。

上述兩個現有技術的專利雖然為求得分布式電源接入配電網后最大準入容量的計算提供了方法，但是在實際運用中存在一定的局限性，專利一主要考慮配電網運行過程中繼電保護方面運行條件，以各饋線的三段式電流保護整定值為約束，未考慮新能源作為分布式電源接入電網后的波動性及對電網各節點電壓幅值的影響。專利二的計算方法耗時較長，無法滿足主動配電網實時調控DG(分布式電源)接入最大準入容量的要求。

申請公布號CN 105488593 A，名稱為一種基于遺傳算法的定容分布式電源發電最優選址及容量分配方法。該方法屬于配電網中分布式電源選址定容的規劃性問題。考慮在分布式電源接入配電網總容量固定的情況下，建立以成本和網絡損耗為優化目標的數學模型，同時將實際運營周期對成本和網絡損耗的影響考慮在內并設置對應因素的權重因子，最后采用改進遺傳算法進行最優規劃以尋求最佳接入。利用專利所述方法可以獲得分布式電源的最佳接入點位置和相應容量，提高了分布式電源利用率，降低了電網損耗和建設成本。

該專利是在考慮了接入配電網的分布式電源總容量一定的情況下進行的最優選址定容規劃。然而隨著分布式電源大量并網、分布式發電比例逐步提高，分布式電源接入電網的容量應當是一個不斷增長的趨勢，專利對分布式電源的選址定容規劃只能在運行初期為電網帶來很好的收益，隨著后期電網建設，分布式電源利用率將大幅降低。而且根據該專利得出的分布式電源最優接入位置只考慮了建設成本及網損費用，未充分考慮該接入位置環境、施工難度等選址重要因素，缺乏一定的實用性。實際情況中應當考慮配電網中任意節點接入分布式電源后各節點分布式電源的準入容量問題，根據配電網運行過程中實時情況對其進行管理控制，保證分布式電源一直處于最優運行狀態，實現對分布式電源的最大化利用。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于遺傳算法的地區分布式電源準入容量的計算方法，其目的是解決不同類型分布式電源在任意數量及接入位置情況下的最大準入容量問題，能夠快速、準確地計算出特定地區典型日內多分布式電源接入配電網后運行中實時動態的準入容量組合，為DG并網發電在安全運行情況下的最大化利用提供依據。

本發明所采用的技術方案是：一種基于遺傳算法的地區分布式電源準入容量的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定配電網中DG的接入類型、數量和接入節點，根據地區風力發電和光伏發電歷史數據確定典型日內各時段DG最大出力；

(2)確定接入DG的最大可接納容量的目標函數及運行的約束條件(其中等式約束及不等式約束需要同時滿足)；

(3)各時段內，通過遺傳算法生成各節點DG的初始接入容量；

(4)對步驟(1)的確定類型、數量和接入點的DG組合進行基于遺傳算法的時序潮流優化計算；

(5)根據步驟(2)中的目標函數，確定各接入點的最優DG接入容量。

在步驟(1)中，根據地區風力發電和光伏發電歷史數據確定典型

日內各時段DG最大出力可通過如下方式確定：

風力發電模型：