[發明專利]一種計及分布式電源和電動汽車接入的配電網規劃方法

有效

• 申請號: 201810761483.5
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108988325B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 張煜;吳鵬;單葆國;董厚琦;陳威成;閆彤;曾鳴;鄭鵬;方朝雄;林毅;邱柳青
• 申請（專利權）人: 國網能源研究院有限公司;華北電力大學;國網福建省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發明公開了一種計及分布式電源和電動汽車接入的配電網規劃方法，包括：基于DG機組擴容的投資成本及運營成本、變電站擴容的投資固定成本及投資可變成本、線路擴容的投資固定成本及投資可變成本、主網購電成本、系統缺電成本、電容器投資成本，構建配電網規劃模型的目標函數；基于系統潮流平衡約束、線路約束、變電站約束、分布式電源DG裝機約束、電容器約束、電動汽車PEV充電約束、系統備用約束、電壓約束與預算約束，確定變電站、分布式電源、無功補償電容器及線路的最優升級容量，得到待檢驗的升級計劃集合；以及基于待檢驗的升級計劃集合，使用預定算法確定最優升級計劃及最優升級計劃實施時間。

技術領域

本發明涉及配電網規劃領域，尤其涉及一種計及分布式電源和電動汽車接入的配電網規劃方法及計算設備。

背景技術

近年來，用戶側的分布式電源(Distributed Generation，DG)以及電動汽車(Plug-in Electric Vehicle，PEV)受到了越來越多的關注并且得到了快速的發展，但是由于其功率特性具有較大的波動性，大規模分布式電源以及電動汽車并網接入對配電網的安全穩定運行造成一定的影響。如何促進分布式電源以及電動汽車的并網接入，從而高效地利用用戶側可控的分布式能量單元，優化配電網中的資源配置，保證系統運行的安全可靠性，是未來配電網運營商所必須考慮的問題。

當前國內外對于分布式電源以及電動汽車接入后的配電網規劃問題已經進行了較多的研究。例如，從不同方面分析了在系統總負荷以及負荷節點個數不變的情況下DG的優化規劃問題，或者針對配電網內電動汽車充電樁規劃問題進行了研究，但未將DG和電動汽車充電站的定容選址問題關聯起來。有些方案雖然綜合考慮了DG和電動汽車充電站的選址定容問題，但未考慮DG機組無功特性對配電網安全穩定運行的影響。或者是考慮了DG機組無功特性，但未考慮DG機組無功特性對配電網安全穩定運行的影響。

總而言之，現有研究對配電網規劃的研究均只考慮了單一方面的因素，沒有全面地對考慮DG/PEV接入的智能配電系統規劃問題進行分析。因此，需要一種綜合考慮分布式電源和電動汽車并網接入的配電網規劃方案。

發明內容

鑒于此，本發明提供了一種計及分布式電源和電動汽車接入的配電網規劃方案，以力圖解決或至少緩解上面存在的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種計及分布式電源和電動汽車接入的配電網規劃方法，適于在計算設備中執行，方法包括：

基于DG機組擴容的投資成本及運營成本、變電站擴容的投資固定成本及投資可變成本、線路擴容的投資固定成本及投資可變成本、主網購電成本、系統缺電成本、電容器投資成本，構建配電網規劃模型的目標函數；

基于系統潮流平衡約束、線路約束、變電站約束、分布式電源DG裝機約束、電容器約束、電動汽車PEV充電約束、系統備用約束、電壓約束與預算約束，確定變電站、分布式電源、無功補償電容器及線路的最優升級容量，得到待檢驗的升級計劃集合；以及

基于待檢驗的升級計劃集合，使用預定算法確定最優升級計劃及最優升級計劃實施時間。

該方法以投資及運營成本最小化為目標構建了配電網綜合規劃模型。

可選地，設置計劃期、初始系統備用率、系統備用率迭代步長、以及系統斷電時間目標值；在計劃期內確定變電站、分布式電源、無功補償電容器及線路的最優升級容量，得到待檢驗的升級計劃集合；檢驗待檢驗的升級計劃集合中各升級計劃是否滿足經濟性約束，獲得約減后的升級計劃集合；以及判斷約減后的升級計劃集合是否滿足充裕度約束，若滿足則確定為計劃期內最優升級計劃集合。

可選地，經濟性約束為BCR_i＞1，

BCR_i＝MB_i/TC_i