[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)分布式光伏并行優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811019912.8
• 申請(qǐng)日: 2018-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109149635B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳波;孫旻;曾偉;何偉;黃揚(yáng)琪;周寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/10
• 分類號(hào): G06F17/10
• 代理公司: 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種配電網(wǎng)分布式光伏并行優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)，方法包括如下步驟：獲取分布式光伏電源實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；將所述運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)代入預(yù)先建立的分布式光伏電源優(yōu)化配置模型；基于并行計(jì)算的多場(chǎng)景分析和多目標(biāo)分子微分進(jìn)化算法對(duì)優(yōu)化配置模型進(jìn)行求解；依據(jù)求解結(jié)果對(duì)分布式光伏電源進(jìn)行優(yōu)化配置。系統(tǒng)包括后臺(tái)服務(wù)器、光伏并網(wǎng)逆變器、可中斷負(fù)荷控制器、有載調(diào)壓變壓器調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置。本發(fā)明將主動(dòng)管理措施作為決策變量，引入到分布式電源的優(yōu)化配置中，得出分布式電源的最優(yōu)安裝位置及容量和主動(dòng)管理措施最佳實(shí)施方案，可以有效提高分布式電源的消納和改善電壓質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)分布式光伏并行優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)，屬新能源并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在當(dāng)前節(jié)能減排的背景下，光伏發(fā)電作為分布式清潔能源接入配電網(wǎng)已得到迅速發(fā)展，傳統(tǒng)配電網(wǎng)也逐步向具有主動(dòng)管理功能的主動(dòng)配電網(wǎng)形式轉(zhuǎn)變。隨著越來(lái)越多的分布式光伏電源接入配電網(wǎng)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化配置以提高配電網(wǎng)對(duì)分布式電源的接納能力變得越來(lái)越重要。此外，大量分布式光伏接入配電網(wǎng)也給配電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)諸多問(wèn)題，導(dǎo)致配電網(wǎng)常常因?yàn)殡妷嘿|(zhì)量等問(wèn)題限制分布式光伏的接入容量，而主動(dòng)配電網(wǎng)可充分利用靈活多變的主動(dòng)管理措施對(duì)分布式光伏進(jìn)行主動(dòng)消納和對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié)。

當(dāng)前對(duì)于主動(dòng)配電網(wǎng)中分布式光伏的優(yōu)化配置已有較多研究。文獻(xiàn)《間歇性分布式電源在主動(dòng)配電網(wǎng)中的優(yōu)化配置》分別以碳排放量最小和投資成本最小為目標(biāo)函數(shù)，研究主動(dòng)管理對(duì)分布式電源優(yōu)化配置的影響。文獻(xiàn)《考慮可控負(fù)荷影響的主動(dòng)配電系統(tǒng)分布式電源優(yōu)化配置》上層以電網(wǎng)側(cè)綜合費(fèi)用最小為目標(biāo)得出一組最優(yōu)配置方案，下層在此配置方案基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)主動(dòng)管理。文獻(xiàn)《主動(dòng)配電網(wǎng)中考慮需求側(cè)管理和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的分布式電源規(guī)劃方法》將以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型分解為三層模型進(jìn)行優(yōu)化，三層分別確定分布式電源的安裝位置容量、重構(gòu)類型及確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后的最優(yōu)潮流。文獻(xiàn)《考慮區(qū)域能源供應(yīng)商利益的主動(dòng)配電網(wǎng)間歇性分布式電源優(yōu)化配置》考慮區(qū)域能源供應(yīng)商的利益，首先確定分布式電源的安裝位置和容量，再利用主動(dòng)管理措施對(duì)每個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化得出規(guī)劃方案。文獻(xiàn)《考慮風(fēng)-光-荷聯(lián)合時(shí)序場(chǎng)景的分布式電源接入容量規(guī)劃策略》考慮風(fēng)-光-荷聯(lián)合時(shí)序場(chǎng)景對(duì)分布式電源進(jìn)行規(guī)劃，利用AM提升分布式電源的接入容量。上述文獻(xiàn)均是基于分層優(yōu)化的思想對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)中分布式電源進(jìn)行規(guī)劃，上層以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)選址定容，下層研究主動(dòng)管理措施對(duì)規(guī)劃結(jié)果的影響。分層規(guī)劃方法的優(yōu)勢(shì)在于可以降低計(jì)算量，避免處理多目標(biāo)函數(shù)問(wèn)題。大多數(shù)分層優(yōu)化上下層分別設(shè)置不同的決策變量及約束條件，優(yōu)化結(jié)果相互傳遞，可將其看作單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。在研究主動(dòng)管理措施對(duì)分布式光伏優(yōu)化配置影響時(shí)上述文獻(xiàn)均是在得出配置方案后再通過(guò)主動(dòng)管理措施對(duì)配置方案進(jìn)行優(yōu)化，并未給出主動(dòng)管理的最佳實(shí)施方案。此外，上述文獻(xiàn)中多場(chǎng)景分析過(guò)程大多是采用K-均值聚類算法實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景縮減的，然而K-均值聚類對(duì)初始質(zhì)心的選擇隨機(jī)且比較敏感，容易導(dǎo)致場(chǎng)景縮減出現(xiàn)較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式光伏電源最優(yōu)配置方案和主動(dòng)管理策略的高效尋優(yōu)問(wèn)題，提出一種配電網(wǎng)分布式光伏并行優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種配電網(wǎng)分布式光伏并行優(yōu)化配置方法，包括如下步驟：獲取分布式光伏電源實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；將所述運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)代入預(yù)先建立的分布式光伏電源優(yōu)化配置模型；基于并行計(jì)算的多場(chǎng)景分析和多目標(biāo)分子微分進(jìn)化算法對(duì)優(yōu)化配置模型進(jìn)行求解；依據(jù)求解結(jié)果對(duì)分布式光伏電源進(jìn)行優(yōu)化配置。

其中，所述優(yōu)化配置模型的建立是將主動(dòng)管理措施作為決策變量，考慮主動(dòng)管理的分布式光伏規(guī)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(biāo)函數(shù)。

所述多場(chǎng)景分析為基于二分K-均值聚類的多場(chǎng)景分析法處理光伏出力和負(fù)荷的不確定性及時(shí)序特性。

所述多場(chǎng)景分析法包含場(chǎng)景生成和場(chǎng)景縮減兩個(gè)階段。

所述場(chǎng)景生成階段，對(duì)光伏和負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)，再將其離散化7個(gè)區(qū)間；然后通過(guò)輪盤(pán)賭選擇，計(jì)算每個(gè)場(chǎng)景發(fā)生的概率。