[發(fā)明專利]基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711476257.4
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN107968439B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 吳衍達;陳波濤;李曉;王明強;徐珂;侯廣松;王洋;蹤凱;鄧帥
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)山東省電力公司菏澤供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化算法，其特征是，包括：

對主動配電網(wǎng)規(guī)劃中的不確定性因素進行建模；

輸入主動配電網(wǎng)規(guī)劃中的基礎數(shù)據(jù)；

構造以綜合成本最小為目標函數(shù)，并滿足各項約束條件的主動配電網(wǎng)綜合規(guī)劃模型；

將非線性的主動配電網(wǎng)綜合規(guī)劃模型線性化，采用混合整數(shù)線性優(yōu)化算法進行模型求解；

所述主動配電網(wǎng)綜合規(guī)劃模型的綜合成本對應的目標函數(shù)表示為：

min TC＝C_{DG_inv}+C_{L_inv}+C_grid+C_{DG_oper}+C_loss+C_LOL

其中，TC(Total cost)為規(guī)劃成本折算到一年的總費用，共包含分布式電源DG折算到一年的投資成本C_{DG_inv}，線路的投資成本C_{L_inv}，上級電網(wǎng)等效發(fā)電機組的運行成本C_grid，分布式電源DG運行成本C_{DG_oper}，網(wǎng)損成本C_loss、失負荷懲罰成本C_LOL六個部分，將上級電網(wǎng)等效為一臺發(fā)電機，運行可變成本為電價，出力上限為變電站出口變壓器容量的上限；

所述目標函數(shù)中的失負荷成本C_LOL表征了主動配電網(wǎng)發(fā)生預想事故后，主動配電網(wǎng)內部的失負荷造成的損失；失負荷懲罰成本C_LOL計算公式如下：

式中，VOLL_i，t是第i個節(jié)點第t個時刻的失負荷懲罰系數(shù)，LOL_i，t指t時段第i節(jié)點的失負荷量大小，N_i為配電網(wǎng)中節(jié)點的總數(shù)目；

所述主動配電網(wǎng)規(guī)劃模型的約束條件包括：分布式電源出力限制、分布式電源接入點的接入容量限制、配網(wǎng)系統(tǒng)總功率平衡式、節(jié)點功率平衡式、支路容量約束、電動汽車相關約束，其中，電動汽車相關約束，包括：電動汽車的充放電功率約束、儲能單元的能量限制約束及電動汽車充放電能量約束；

所述將非線性的主動配電網(wǎng)綜合規(guī)劃模型線性化，采用混合整數(shù)線性優(yōu)化算法進行模型求解中，通過線性化方法將非線性約束轉化為線性化表示，從而使主動配電網(wǎng)規(guī)劃非線性模型轉化為混合整數(shù)線性化模型來求解；

具體線性化求解方法如下：首先將配網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)損進行線性化處理，包括采用分段線性化技術和絕對值線性化技術；根據(jù)得到的線性表達的網(wǎng)損表達式進而得到支路功率線性表達式；最后對模型中含0，1變量的非線性約束進行線性化處理，最終得到均為線性約束的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型。

2.如權利要求1所述的基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化算法，其特征是，對主動配電網(wǎng)規(guī)劃中的不確定性因素進行建模，具體為：

根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃年限內的負荷預測數(shù)據(jù)和地區(qū)環(huán)境因素統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對規(guī)劃年限內的每一年生成4個代表該年配電網(wǎng)各個季度的典型日場景，在每個典型日場景中，劃分為24個規(guī)劃時段，每一時段間隔為一個小時，假設負荷預測數(shù)據(jù)和風速、光照等環(huán)境參數(shù)在各個時段內保持不變，其中，各典型日場景的負荷預測數(shù)據(jù)根據(jù)配電網(wǎng)負荷預測技術得出，環(huán)境參數(shù)由地區(qū)歷史風速和光照數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出。

3.如權利要求1所述的基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化算法，其特征是，所述目標函數(shù)中分布式電源DG折算到一年的投資成本C_{DG_inv}的計算式為：

其中，i為新建的分布式電源的索引，N^DG為新增分布式電源的個數(shù)，為第i個分布式電源投資成本的折算系數(shù)，即折舊率，用以將分布式電源的初始投資成本折算到其壽命內的每一年，是第i個分布式電源的規(guī)劃建設容量，r是分布式電源的折舊率或投資者的內部回報率，n_i是第i個分布式電源的使用壽命，單位是年。