[發明專利]一種分布式電源的選址定容方法

在審

• 申請號: 201710532410.4
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107248754A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 蔣勃;孫自安;楊柳;鄒彬;張亦斌;譚敏戈;蔣琪;郝偉;陳曉;盧欣超;靳媛;李明;張宇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;西安電力高等專科學校
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及分布式電源發電技術領域，具體涉及一種分布式電源的選址定容優化方法。

背景技術

近年來，以清潔能源為主分布式發電技術在全國范圍內發展迅速，對社會來說，具有節能減排的積極作用，對電網而言，對于緩解用電矛盾有積極意義。從可持續發展、國家能源戰略、降低環境污染和建設和諧社會來看，發展分布式電源技術是我國的必然選擇。

分布式電源能夠顯著提高負荷可靠性。在發生故障時，能夠迅速形成計劃孤島，確保重要負荷的運行。

當前電網的運行是以可靠性為首要因素的保守運行，這種運行狀態使得變壓器無法經濟運行，造成大量的損耗，分布式電源的接入無疑可以減少壓力。變壓器可以更多的處于經濟運行狀態，同時分布式電源靠近負荷的特性，降低了電能在線路上的損耗，使線路處在正常工作狀態。同時，在高密度負荷地區，出現低電壓等電能質量較低的情況，分布式電源的接入可以極大的改善電能質量，提高可靠性。

目前，關于孤島的研究，大部分是在分布式電源配置確定的情況下進行的，而分布式電源優化配置的研究并沒有考慮孤島劃分的影響因素，大部分優化算法的目標函數是從損耗或投資角度出發的，并沒有考慮分布式電源的可靠性因素。

有鑒于此，本發明人對此進行研究，專門開發出一種分布式電源選址定容的優化方法，本案由此產生。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種分布式電源選址定容的優化配置方法，以缺供電量造成的經濟損失最小為目標函數，以提高重要負荷的可靠性為目的，為分布式電源的選址定容優化配置作出依據。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。

一種分布式電源的選址定容方法，其特征在于：

步驟1：據配電網絡的拓撲結構建立網絡模型，依據分布式電源位置容量配置方案，確定數學模型，同時，依據故障發生概率生成故障集，依據經濟密度生成各個節點單位缺供電量造成的經濟損失表；

步驟2：結合配置信息確定染色體編碼，產生初始種群；對種群中每個個體生成計劃孤島，從故障集中按照輪盤賭法隨機抽取生成單點故障，依據負荷停運時間對電網負荷節點進行分類，結合單位缺供電量造成的經濟損失表評估個體適應度；

步驟3：開始遺傳操作，實行精英策略及自適應交叉、變異，提高算法收斂速度，避免局部最優；

步驟4：進行分布式電源的選址定容。

進一步改進在于：所述網絡模型要標記出負荷點容量、負荷等級、單位缺供電量造成的經濟損失等信息；將分布式電源作為容量已定的發電機，不再考慮其功率輸出變化；將負荷點負荷量作為定值，負荷點負荷量的選取依照典型日的最大負荷為基準。

進一步改進在于：分布式電源的選址定容優化數學模型，其目標函數如下：

式中，EL表示缺供電量造成的經濟損失，i表示節點，N表示節點數量，E_i表示在i節點單位電能缺供造成的經濟損失，L_i表示節點i功率，T_i表示節點i的停電時間。

進一步改進在于：所述目標函數的約束條件如下：

輸電線路的傳輸功率極限約束為

配電網DG穿透功率上限約束為

η為配電網允許穿透功率系數；K為DG個數。

進一步改進在于：所述故障集依據長期以來發生供電故障的大數據生成，包含每個可能造成負荷點停電的元件故障概率，在進行適應度計算時，隨機生成多次單點故障。

進一步改進在于：所述節點單位缺供電量造成的經濟損失表依據節點所在的國民生產總值與用電量的關系得出。

進一步改進在于：所述初始種群以節點數量、以0.05MW為單位容量限制要求，在電力可靠性需求、地理條件便利等生成。

進一步改進在于：所述計劃孤島為從分布式電源所在的節點出發，以容量為限制，對附近節點進行廣度優先遍歷，在保證分布式電源額定功率允許的前提下，盡量保證權值大的負荷優先納入孤島范圍，以權重、負荷的乘積之和最大為目標即：

約束條件為：

孤島內功率約束為

孤島聯通約束為

孤島不相交約束為

d為孤島范圍，w_i為節點負荷權重，L_i為節點負荷，P_DG為分布式電源容量，j為節點間線路，ti表示在i節點的孤島范圍。