[發(fā)明專利]一種主動配電網(wǎng)雙層規(guī)劃DG優(yōu)化配置方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810374037.9
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108599237A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 戴越繁;劉力;陳聿笙
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 封睿

1.一種主動配電網(wǎng)雙層規(guī)劃DG優(yōu)化配置方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、按季節(jié)和天氣模擬場景，分析規(guī)劃地區(qū)的往年氣候資料，統(tǒng)計對應的場景天數(shù)；

步驟二、考慮分時電價以及不同負荷類型，建立主動配電網(wǎng)中的DG上層規(guī)劃模型；

步驟三、考慮分布式發(fā)電機出力控制、有載調(diào)壓變壓器抽頭調(diào)節(jié)和無功補償?shù)耐肚腥N主動管理模式，建立主動配電網(wǎng)中的DG下層規(guī)劃模型；

步驟四、根據(jù)配電網(wǎng)中負荷點的位置和容量，計算得到每個負荷點在各場景下的負荷時序數(shù)據(jù)；

步驟五、采用粒子群算法求解上層規(guī)劃模型，確定最優(yōu)DG位置和容量，計算得到DG在各場景下的出力時序數(shù)據(jù)，并將DG配置情況傳遞到下層模型；

步驟六、根據(jù)DG配置情況，采用原對偶內(nèi)點法求解下層規(guī)劃模型，得到DG有功出力切除量最小的潮流結果；

步驟七、將潮流結果返回上層，結合負荷和DG出力時序數(shù)據(jù)，計算主動配電網(wǎng)年投資收益，若投資收益與預期年投資收益的誤差小于設定閾值，輸出DG最優(yōu)位置和容量，完成DG最優(yōu)配置，否則轉至步驟五繼續(xù)優(yōu)化DG位置和容量。

2.如權利要求1所述一種主動配電網(wǎng)雙層規(guī)劃DG優(yōu)化配置方法，其特征在于，步驟一將場景用春晴、春陰、春雨、夏晴、夏陰、夏雨、秋晴、秋陰、秋雨、冬晴、冬陰、冬雨12個典型日來表示，根據(jù)往年氣候資料，統(tǒng)計不同典型日在一年中所占的天數(shù)。

3.如權利要求1所述一種主動配電網(wǎng)雙層規(guī)劃DG優(yōu)化配置方法，其特征在于，步驟二建立的主動配電網(wǎng)DG上層規(guī)劃模型表示為：

目標函數(shù)：

max C_TOL＝C_S+C_E-C_B-C_I-C_OM-C_F-C_P

式中，C_TOL為主動配電網(wǎng)運營商年收益，C_S為售電收益，C_E為DG的環(huán)保補貼，C_B為運營商購電費用，C_I為DG投資費用等年值，C_OM為DG年運行維護費用，C_F為DG燃料成本，C_P為DG環(huán)境成本，各變量具體表示為：

式中，w_j為不同場景在一天的天數(shù)；c_1t和c_2t分別為居民和商業(yè)負荷在第t個時段的電價；E_1t和E_2t分別為居民和商業(yè)負荷在第t個時段從配電公司購買的總用電量；c_WG和c_PV分別為風力發(fā)電和光伏發(fā)電單位電量的環(huán)保補貼，元/(kW·h)；N_WG和N_PV分別為風機和光伏接入的節(jié)點集；c_B為從發(fā)電廠購電價格；E_PCC為從發(fā)電廠購買電量；c_Ii為安裝在第i個節(jié)點DG單位投資費用，萬元/MW；S_i為接入DG的容量，MW；N_DG為DG接入節(jié)點集；r為貼現(xiàn)率；n_y為DG的投資回收期；c_OMi為安裝在第i處節(jié)點DG單位電量的運行維護費用，元/(kW·h)；E_i.t為第i個節(jié)點所接DG在t時段的發(fā)電量，kW·h；c_f為微型燃氣輪機單位電量的燃料成本，元/(kW·h)；N_MT為微型燃氣輪機安裝節(jié)點的集合；k為污染物的種類，包括SO₂、NO_x和CO3類；V_ek為第k種污染物的環(huán)境價值，元/kg；V_k為第k種污染應交納的罰款，元/kg；w_ik為微型燃氣輪機每發(fā)單位電量的污染物排放水平，g/(kW·h)；

約束條件：

(1)DG安裝容量約束

式中，S_WGi、S_PVi、S_MTi分別表示節(jié)點i接入的風機光伏和微型燃氣輪機容量；S_WGimax、S_PVimax、S_MTimax為其對應的最大接入容量。

(2)DG總安裝容量約束

式中，S_DGmax為總安裝容量最大值，此值應不大于所有負荷的總和。

4.如權利要求1所述一種主動配電網(wǎng)雙層規(guī)劃DG優(yōu)化配置方法，其特征在于，步驟三建立的主動配電網(wǎng)DG下層規(guī)劃模型表示為：

目標函數(shù)：

式中，P_curi為第i處節(jié)點安裝DG有功出力切除量；

約束條件：

(1)節(jié)點功率平衡約束

式中，P_Li為節(jié)點i的有功負荷；P_DGi為節(jié)點i的分布式電源有功注入；Q_Li為節(jié)點i的無功負荷；Q_DGi為節(jié)點i的分布式電源無功注入；Q_Ci為節(jié)點i的無功補償注入；V為電壓幅值；θ為電壓相角；T為有載調(diào)壓變壓器抽頭位置；

(2)節(jié)點電壓約束

V_imin≤V_i≤V_imax

式中，V_i為節(jié)點i的電壓；V_imin、V_imax分別為節(jié)點i所允許的最大電壓值。

(3)支路潮流約束

S_j≤S_jmax

式中，S_j為通過支路j的視在功率；S_jmax為支路傳輸容量極限，通常取熱穩(wěn)定極限值；

(4)變壓器抽頭約束

T_kmin≤T_k≤T_kmax

式中，T_k為變壓器k的抽頭位置；T_kmin和T_kmax分別為變壓器k的抽頭最小、最大值；

(5)無功補償裝置約束

Q_Cimin≤Q_Ci≤Q_Cimax

式中，Q_Cimin、Q_Cimax為節(jié)點i無功補償最小、最大值。

(6)分布式電源出力控制約束

P_Cimin≤P_Ci≤P_Cimax

式中，P_Cimin、P_Cimax分別為節(jié)點i的分布式電源有功輸出最小、最大值。