[發明專利]一種追求分散式風電高效消納的配電網優化運行方法

在審

• 申請號: 201810788385.0
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109038653A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 段建東;孫茜;陳魯鵬;王靜
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

本發明公開了一種追求分散式風電高效消納的配電網優化運行方法，充分利用分散式風電的功率調節能力，提高了配電網對分散式風力發電的消納能力，節省了無功補償設備的投入；與現有普遍以經濟性為目標的主動配電系統優化調度模型相比，以分散式風電高效消納為優化目標代替系統運行經濟性目標，并加入了電壓質量提升目標，建立了多目標的優化調度模型。

技術領域

本發明屬于配系統的運行控制方法技術領域，具體涉及一種追求分散式風電高效消納的配電網優化運行方法。

背景技術

近年來，受到化石能源短缺、環境污染等社會問題的驅使，綠色清潔、可再生的風電資源得到了迅速發展。而我國風電屬于資源導向型，遠離負荷中心，且具有大規模、少業主、高度分散的缺陷，因此分散式風電的作用日益突出。分散式風電場接入配電網后，傳統配電網轉變為含多DWP的有源網絡^[1]，風能的波動性、不確定性將會給配電網中潮流分布、電壓穩定以及網絡損耗等產生較大的影響，可能給電網經濟、安全運行造成不利影響。為此，有必要在保證配電網安全運行的前提下，充分提高分散式風電消納能力。

分散式風電場接入配電網后，傳統配電網轉變為含多DWP的有源網絡，風能的波動性、不確定性將會給配電網中潮流分布、電壓穩定以及網絡損耗等產生較大的影響，可能給電網經濟、安全運行造成不利影響。為此，有必要在保證配電網安全運行的前提下，充分提高分散式風電消納能力。

近年來，有學者陸續對分散式風電接入配電網進行了研究，提出了很多分散式風電并網后的配電網優化方法。。這些研究內容大多涉及含DWP的配電網無功優化控制。其中，有專家以復仿射區間潮流為基礎，建立了有源配電網區間多目標無功優化的數學模型。部分學者建立了以風電消納電量最大和系統運行成本最小為目標的源荷協調多目標優化模型，并采用多目標差分算法進行求解。還有學者采用拉丁超立方采樣產生多個場景，利用Cholesky分解排序法對生成的場景進行排序，獲得計及多個風電機組出力相關性的多個場景，并以有功網損的期望值最小作為優化目標，以節點電壓、支路功率以及電容器投切組數作為約束條件，建立基于多場景分析法的含多個風電機組的配電網無功優化模型。

隨著各類可再生能源發電的大力發展和配電網網架結構的增強，接入配電網的分散式電源趨向多元化發展，已有學者開始了面向各類分散式電源并網的最優潮流和優化調度的研究。這些研究中的優化目標包括運行成本目標、網絡損耗目標以及負荷滿意度目標等，求解優化數學模型的方法也多種多樣，傳統的線性規劃法、非線性規劃法、牛頓法和內點法等算法對求解含有離散變量、多目標問題存在一定的局限性，近年來，遺傳算法、粒子群優化算法、禁忌搜索算法等智能優化算法的出現彌補了這一缺點，并在分散式風電優化領域中得到了廣泛運用。

上述研究從不同的角度和方法提出了分散式風電接入配電網的優化運行策略，取得了顯著的效果。然而，多數研究僅考慮了對無功功率進行調控，并未考慮分散式風電的消納問題，而且其中一些研究并沒有充分利用風機自身的無功功率。因此，研究一種考慮分散式風電并網點電壓質量的數學模型，實現了風電資源的高效消納具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種追求分散式風電高效消納的配電網優化運行方法，能夠充分利用分散式風電自身的無功功率以及分散式風電消納能力不足的缺點。

本發明的技術方案為，一種追求分散式風電高效消納的配電網優化運行方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、設計并網點電壓質量提升目標函數、風電高效消納目標函數，構建雙目標配電網優化運行模型，通過帶權極小模評價函數組合兩個目標函數，轉化為單目標函數，即為最優目標函數值；

步驟2、改進基本粒子群算法；

步驟3、根據初始化個體公式生成N個初始個體，將每個個體當做一個粒子群，初始化粒子群算法中各參數，包括最大迭代次數、粒子速度范圍、學習因子；