[發明專利]一種配電網分布式光伏并行優化配置方法及系統

有效

• 申請號: 201811019912.8
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109149635B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 陳波;孫旻;曾偉;何偉;黃揚琪;周寧
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種配電網分布式光伏并行配置優化方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：獲取分布式光伏電源實時運行狀態參數；將所述運行狀態參數代入預先建立的分布式光伏電源優化配置模型；基于并行計算的多場景分析和多目標分子微分進化算法對優化配置模型進行求解；依據求解結果對分布式光伏電源進行優化配置；

其中，所述優化配置模型的建立是將主動管理措施作為決策變量，考慮主動管理的分布式光伏規劃框架，以分布式光伏能量滲透率最大和電壓偏差最小為目標函數；

所述多場景分析為基于二分K-均值聚類的多場景分析法處理光伏出力和負荷的不確定性及時序特性；

所述多場景分析法包含場景生成和場景縮減兩個階段；

所述場景生成階段，對光伏和負荷的歷史數據進行統計分析，得出隨機變量的概率密度函數，再將其離散化7個區間；然后通過輪盤賭選擇，計算每個場景發生的概率；

所述場景縮減階段，對于數據量較大且隨機性較強的分布式光伏出力和負荷數據，提出并行二分K-均值聚類算法實現對光伏出力和負荷數據的多場景縮減，得到滿足計算要求的場景數；

所述分布式光伏電源優化配置模型以分布式光伏能量滲透率最大和電壓偏差最小為目標函數；考慮主動管理的多場景光伏能量滲透率計算式如下式：

式中：為場景s下節點p分布式光伏出力消減后的上網電量；為場景s下分布式光伏出力消減后節點p的自發自用電量；Ng為系統節點數；Np為PV的安裝節點數；為時刻t場景s第g個節點所接負荷量；為時刻t場景s第g個節點中斷負荷量；

考慮主動管理的電壓偏差率定義為調節有載調壓變壓器抽頭后二次側首節點電壓與其他節點電壓偏差的平均值，如下式：

式中：為光伏接入后第s個場景第g節點的電壓幅值，為調節有載調壓變壓器抽頭后第s個場景二次側首節點電壓值；

目標函數的約束條件包含以下內容：

(1)潮流約束

配電網安全運行應滿足如下的潮流方程：

式中：V_i,s、V_j,s分別為節點i、j在場景s時的電壓；P_i,s、P_L,s分別為節點i在場景s時電源輸出的有功功率、負荷消耗的有功功率；Q_i,s、Q_L,s分別為節點i在場景s時電源輸出的無功功率、負荷消耗的無功功率；

(2)節點電壓約束

V_i^min≤V_i≤V_i^max

式中：V_i^min和V_i^max分別為節點電壓幅值上下限值，節點電壓約束通過設置越限懲罰項P_u來實現，如下式：式中μ為懲罰因子；

P_u＝μ[max(V_i^min-V_i,0)+max(V_i-V_i^max,0)]

(3)有載變壓器二次側電壓約束

式中，U_OLTC為有載變壓器二次側電壓值，為有載變壓器二次側電壓值的上下限；

(4)分布式光伏接入容量限制

式中：P_PV,i為第i個節點接入光伏容量，為第i個節點允許接入的分布式光伏最大容量；

(5)消減分布式光伏出力約束

式中：C_PV,n,s為第s個場景第n臺分布式光伏出力消減率，為第s個場景第n臺分布式光伏出力允許的最大消減率；

(6)可中斷負荷容量約束

式中，L_DR,k,s第s個場景第k個可中斷負荷中斷率，第s個場景第k個可中斷負荷的最大中斷率。