[發(fā)明專利]一種基于向量序優(yōu)化的配電網(wǎng)分布式電源規(guī)劃模型

有效

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• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108039725B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄢晶;歐陽俊;蔣霖;杜治;楊東俊;周斌;胡濟(jì)洲;郭齊濤;張籍;柴繼勇;熊志;周明星;王英其;鄭旭;雷慶生;顏炯;鄭云飛;楊明;陳竹
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖北省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 武漢市首臻知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42229
• 代理人: 高琴

一種基于向量序優(yōu)化的配電網(wǎng)分布式電源規(guī)劃模型，包括粗糙評估模型、精確評估模型、排序分層模型、最優(yōu)折衷方案選擇模型，粗糙評估模型用于對表征集合內(nèi)的所有可行解進(jìn)行初步評估，精確評估模型用于對選定集合內(nèi)的所有可行解進(jìn)行精確評估，且粗糙評估模型、精確評估模型均以電壓質(zhì)量和分布式電源的投資費用為目標(biāo)函數(shù)，約束條件包括總功率守恒約束、節(jié)點電壓約束以及DG滲透率約束，排序分層模型用于根據(jù)粗糙評估值對表征集合進(jìn)行排序分層、根據(jù)精確評估值對選定集合進(jìn)行排序分層，最優(yōu)折衷方案選擇模型用于從真正足夠好解集中選取最優(yōu)折衷方案。本設(shè)計不僅具有較高的精確性、實用性和有效性，而且可有效改善電壓質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域，具體涉及一種基于向量序優(yōu)化的配電網(wǎng)分布式電源規(guī)劃模型。

背景技術(shù)

分布式電源(DG)是指將發(fā)電模塊以小規(guī)模(發(fā)電功率在數(shù)KW至50MW的小型模塊)分散式的方式布置在用戶側(cè)附近，能夠獨立地輸出電能的系統(tǒng)。分布式電源常以接入配電網(wǎng)運行為主，會對配電網(wǎng)各節(jié)點的電能質(zhì)量、供電可靠性水平、網(wǎng)絡(luò)損耗水平、繼電保護(hù)配置等多方面產(chǎn)生影響，在不將配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)荷分布情況考慮進(jìn)去的情況下，分布式電源對配電網(wǎng)的影響程度主要與分布式電源的安裝位置與安裝容量即DG的選址與定容密切相關(guān)。

電力系統(tǒng)中的優(yōu)化問題一般屬于多目標(biāo)優(yōu)化問題，如無功功率優(yōu)化、電力系統(tǒng)機(jī)組組合和變電站選址及尺寸的最優(yōu)規(guī)劃等。配電系統(tǒng)中的分布式電源的最優(yōu)規(guī)劃問題也屬于多目標(biāo)優(yōu)化問題。在工程實踐中，優(yōu)化的應(yīng)用十分廣泛。何毓琦教授團(tuán)隊在20世紀(jì)90年代初提出了序優(yōu)化理論，該理論是以仿真為基礎(chǔ)的一種優(yōu)化方法，是計算涉及高維、復(fù)雜、耗時長等特征問題的一種有效算法。清華大學(xué)的趙千川教授在序優(yōu)化(OrdinalOptimization)的基礎(chǔ)之上創(chuàng)新性地提出了向量序優(yōu)化(VOO)這一理論。作為序優(yōu)化理論的一個衍生子理論，向量序優(yōu)化在用來求解多目標(biāo)優(yōu)化類問題上具備更高的效率以及更貼近工程實際的效用。但現(xiàn)有的優(yōu)化模型往往只考慮成本因素，因此其精確性存在不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的精確度不足問題，提供一種具有更高精確性的基于向量序優(yōu)化的配電網(wǎng)分布式電源規(guī)劃模型。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于向量序優(yōu)化的配電網(wǎng)分布式電源規(guī)劃模型，包括粗糙評估模型、精確評估模型、排序分層模型、最優(yōu)折衷方案選擇模型；

所述粗糙評估模型用于對抽取的表征集合內(nèi)的所有可行解進(jìn)行初步評估，所述精確評估模型用于對選定集合內(nèi)的所有可行解進(jìn)行精確評估，且粗糙評估模型、精確評估模型均以電壓質(zhì)量和分布式電源的投資費用為目標(biāo)函數(shù)，約束條件包括總功率守恒約束、節(jié)點電壓約束以及DG滲透率約束；

所述排序分層模型用于根據(jù)粗糙評估值對表征集合進(jìn)行排序分層、根據(jù)精確評估值對選定集合進(jìn)行排序分層；

所述最優(yōu)折衷方案選擇模型用于從真正足夠好解集中選取最優(yōu)折衷方案，以得到最優(yōu)的配電網(wǎng)分布式電源規(guī)劃方案。

所述粗糙評估模型包括電壓質(zhì)量粗糙模型、投資費用粗糙模型；

所述電壓質(zhì)量粗糙模型為：

V＝v₂

式中，V為電壓質(zhì)量指標(biāo)，v₂為電壓穩(wěn)定指標(biāo)，N為系統(tǒng)母線總數(shù)，M為負(fù)荷母線總數(shù)，P_ij為節(jié)點i至節(jié)點j的有功功率，X_ij為節(jié)點i至節(jié)點j支路的電抗，Q_ij為節(jié)點i至節(jié)點j的無功功率，R_ij為節(jié)點i至節(jié)點j支路的電阻，V_i為節(jié)點i的電壓質(zhì)量；

所述投資費用粗糙模型為：