[發明專利]一種基于供需互動和DG運行特性的主動配電網網架規劃方法

有效

• 申請號: 201810138227.0
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108304972B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 趙莉莉;張光亞;陳紅坤;邊小軍;高鵬;石澤宇;程亮
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山西省電力公司朔州供電公司;武漢大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔浩;冷錦超

本發明公開了一種基于供需互動和DG運行特性的主動配電網網架規劃方法，屬于電力系統新能源領域；該方法考慮分布式電源出力不確定性和需求側管理措施，采用基于Wasserstein距離的最優場景生成方法處理風電、光伏出力的不確定性，生成風光聯合運行的確定性場景；該方法將規劃目標分解為以年網絡損耗費用、網架投資費用等年值和年DG固定投資費用之和最小為目標函數的上層網架規劃問題，以及以年DG運行維護費用、年主動管理費用和年需求側管理費用之和最小為目標函數的下層配電網運行優化問題，并進行交互迭代；本發明將運行納入規劃之中，更科學地得到網架整體最優的規劃方案。

技術領域

本發明一種基于供需互動和DG運行特性的主動配電網網架規劃方法，屬于基于供需互動和DG運行特性的主動配電網網架規劃技術領域。

背景技術

配電網是電力系統的重要組成部分，是輸電網和用戶之間的重要中間環節；在傳統配電系統中，電力潮流一般由上端變電站單一流向負荷節點，其運行方式和規劃準則相對簡單，配電網與用戶側保持著簡單而穩定的供需關系，但隨著分布式能源、電動汽車、儲能不斷增大的普及率以及可控負荷接入配電網，用戶需求側和供應側穩定的供需關系發生改變，二者之間的頻繁互動對系統潮流分布、電壓水平、短路容量等原有的電氣特性造成顯著的影響；而傳統配電網在設計階段并未考慮上述因素，因此難以滿足低碳經濟背景下高滲透率可再生能源發電接入與高效利用的要求。

在此背景下，傳統依據潮流單向流動運行模式的配電網網架規劃方法不再適用，供需互動給配電網網架規劃帶來新的問題和挑戰，主動配電網應運而生，相比傳統配電網它能夠主動對配電網運行進行控制管理；因此，需要一種新的一種基于供需互動和DG運行特性的主動配電網網架規劃方法，以提高配電網各類能源資源的使用效率，降低投資及運營的成本，同時引導用戶有序用電，全面提升配電網經濟效益、運行效益以及風險控制能力。

發明內容

本發明為克服現有技術中存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種基于供需互動和DG運行特性的主動配電網網架規劃方法；為解決該技術問題，本發明采用的技術方案為：一種基于供需互動和DG運行特性的主動配電網網架規劃方法，包括以下步驟：

步驟一：運用基于Wasserstein距離的最優場景生成方法處理分布式電源DG如風電、光伏出力的不確定性，生成風光分布式發電聯合運行的若干確定性場景；

步驟二：構建以年網絡綜合費用最優為主動配電網網架規劃的總目標函數；

步驟三：將步驟二的總目標函數分解為上層的網架規劃問題和下層的配電網運行優化問題分別進行規劃，所述網架規劃問題以年網絡損耗費用、網架投資費用等年值和年DG固定投資費用之和最小為目標函數，所述配電網運行優化問題以年DG運行維護費用、年主動管理費用和年需求側管理費用之和最小為目標函數；

步驟四：利用交替迭代方法對步驟三的上層的網架規劃問題和下層的配電網運行優化問題進行求解：即先優化出上層的最優的一組網架結果，然后將最優的網架結果逐個代入到下層對DG出力和可中斷負荷量進行優化，然后將下層優化結果傳遞給上層計算總目標函數，得到最終優化網架結果。

所述步驟二中基于Wasserstein距離的最優場景生成方法，由z_s(s＝1,2,…,S)表示最優分點位置，表達式如下：

所述z_s點對應的概率p_s數學表達式如下：

式中，S表示將f(x)離散化后得到的離散場景內離散點個數，f(x)是變量x的連續概率密度函數；

所述步驟一中風電、光伏出力的不確定性分別采用兩參數Beta分布和Weibull分布進行描述：