[發(fā)明專(zhuān)利]多時(shí)段多場(chǎng)景分布式電源最優(yōu)接入位置與容量研究方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811360632.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109508499B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓俊;謝珍建;歸三榮;劉洪;武躍峰;陳曦;蔡超;王娜;陳皓菲;萬(wàn)鷺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/27
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/27;G06F30/18;G06N3/00;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種多時(shí)段多場(chǎng)景分布式電源最優(yōu)接入位置與容量研究方法，包括：建立元件模型，包括分布式光伏模型、分布式風(fēng)機(jī)模型和負(fù)荷模型；建立目標(biāo)函數(shù)，是以規(guī)劃期內(nèi)的綜合費(fèi)用終值最低為目標(biāo)函數(shù)，包括分布式風(fēng)機(jī)和光伏的投資、運(yùn)維費(fèi)用和殘值，以及配電網(wǎng)向上級(jí)電網(wǎng)的購(gòu)電費(fèi)用；建立約束條件，約束條件包括：配電網(wǎng)絡(luò)的潮流約束、分布式電源投建順序約束、位置電壓約束和支路電流約束；在約束條件利用粒子群算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解，包括粒子群算法編碼、對(duì)于約束條件的處理和基于粒子群算法與OpenDSS的求解。本發(fā)明考慮多時(shí)段多場(chǎng)景的DG選址定容方案可顯著降低綜合運(yùn)行費(fèi)用，提升分布式電源接入后配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分布式電源最優(yōu)接入位置與容量研究方法。特別是涉及一種多時(shí)段多場(chǎng)景分布式電源最優(yōu)接入位置與容量研究方法。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來(lái)，能源結(jié)構(gòu)的不合理性以及能源利用效率的持續(xù)偏低帶來(lái)了許多環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題。隨著電力政策的放開(kāi)，分布式電源(Distributed Generation，DG)作為一種綠色高效的發(fā)電模式呈現(xiàn)出大規(guī)模發(fā)展趨勢(shì)：一方面，區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的發(fā)展推動(dòng)著更多分布式電源的接入，另一方面，尤其是在近年來(lái)我國(guó)“光伏扶貧”政策和光伏優(yōu)先并網(wǎng)政策的激勵(lì)下，勢(shì)必會(huì)有大量分布式電源接入配電網(wǎng)。分布式電源的接入在提升可再生能源利用率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也將對(duì)配電網(wǎng)的電壓、網(wǎng)損、功率等產(chǎn)生一系列影響。此外，隨著分布式電源、儲(chǔ)能裝置以及多元負(fù)荷的接入，配電網(wǎng)的形態(tài)正在發(fā)生本質(zhì)變化，傳統(tǒng)的單一時(shí)間斷面、單一場(chǎng)景的配電網(wǎng)分析技術(shù)已經(jīng)難以滿足目前對(duì)電源隨機(jī)性、多運(yùn)行方式、多模態(tài)的分析要求，需要借助適用于多時(shí)段、能夠模擬分布式電源和儲(chǔ)能裝置模型的時(shí)序仿真工具進(jìn)行分布式電源接入的影響分析。因此，如何準(zhǔn)確分析DG對(duì)配電網(wǎng)的影響，并實(shí)現(xiàn)DG接入位置與容量的合理規(guī)劃，已成為亟待解決的問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對(duì)DG的最優(yōu)接入問(wèn)題開(kāi)展了一系列研究并取得了相關(guān)成果，但規(guī)劃方案的確定均是以目標(biāo)年負(fù)荷已知為背景，并未考慮實(shí)際配電網(wǎng)負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng)情況下DG的多階段動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題，規(guī)劃方案不夠細(xì)致具體。另一方面，DG接入后多場(chǎng)景多階段的時(shí)序潮流計(jì)算也需要相應(yīng)仿真平臺(tái)的技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種多時(shí)段多場(chǎng)景分布式電源最優(yōu)接入位置與容量研究方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種多時(shí)段多場(chǎng)景分布式電源最優(yōu)接入位置與容量研究方法，包括如下步驟：

1)建立元件模型，包括分布式光伏模型、分布式風(fēng)機(jī)模型和負(fù)荷模型；

2)建立目標(biāo)函數(shù)，是以規(guī)劃期內(nèi)的綜合費(fèi)用終值最低為目標(biāo)函數(shù)，包括分布式風(fēng)機(jī)和光伏的投資、運(yùn)維費(fèi)用和殘值，以及配電網(wǎng)向上級(jí)電網(wǎng)的購(gòu)電費(fèi)用；

3)建立約束條件，約束條件包括：配電網(wǎng)絡(luò)的潮流約束、分布式電源投建順序約束、位置電壓約束和支路電流約束；

4)在約束條件利用粒子群算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解，包括粒子群算法編碼、對(duì)于約束條件的處理和基于粒子群算法與OpenDSS的求解。

步驟1)中所述的，

(1.1)分布式光伏模型：光伏的出力主要取決于光照強(qiáng)度，在多場(chǎng)景時(shí)序模擬的前提下，光伏出力與光照強(qiáng)度的關(guān)系即為分布式光伏模型，表示如下：

式中：P_b是光伏的實(shí)時(shí)出力；P_sn表示光伏的額定功率；G_std表示額定光照強(qiáng)度；R_c表示任一特定強(qiáng)度的光強(qiáng)，即光伏出力與光強(qiáng)的關(guān)系由非線性到線性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；G_bτ表示第τ個(gè)小時(shí)的實(shí)時(shí)光強(qiáng)；

(1.2)分布式風(fēng)機(jī)模型，即為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的出力P_wind與風(fēng)速v的函數(shù)關(guān)系如下所示：