[發(fā)明專利]一種含分布式電源的配電網(wǎng)分層規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910086985.7
• 申請(qǐng)日: 2019-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN109871989A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永強(qiáng);鄭寧寧;邵云峰;馬中靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司呂梁供電公司;北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 北京理工正陽知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

1.一種含分布式電源的配電網(wǎng)分層規(guī)劃方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：以配電網(wǎng)最小年綜合投資運(yùn)行成本為目標(biāo)建立多目標(biāo)優(yōu)化模型，其中多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃年平均投資成本、分布式電源DG(Distributed Generation)年均投資建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本、線路網(wǎng)絡(luò)損耗成本、向上級(jí)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)電成本和接入DG避免的環(huán)境污染治理成本五個(gè)不同的費(fèi)用成本；

步驟二：將步驟一建立的多目標(biāo)優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為分層規(guī)劃模型，上層規(guī)劃以年綜合投資運(yùn)行費(fèi)用最小建立目標(biāo)函數(shù)，求解線路決策變量，得出最佳網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，傳遞給下層；下層規(guī)劃在上層網(wǎng)架的基礎(chǔ)下，以分布式電源DG(Distributed Generation)年均投資建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本、線路網(wǎng)絡(luò)損耗成本、向上級(jí)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)電成本和接入DG避免的環(huán)境污染治理成本組合項(xiàng)最小建立目標(biāo)函數(shù)；

步驟三：利用模擬退火算法對(duì)粒子群算法中各粒子速度計(jì)算進(jìn)行改進(jìn)形成混合粒子群協(xié)同優(yōu)化算法，簡(jiǎn)稱PSCO，利用PSCO優(yōu)化算法對(duì)上下層模型進(jìn)行求解，得到網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和DG接入位置與容量配置；

步驟四：將由步驟三求解得到的DG位置與容量反饋到上層模型，再次對(duì)上層模型進(jìn)行求解；經(jīng)過上、下層規(guī)劃模型間反復(fù)迭代，最終輸出最優(yōu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與DG位置和容量配置方案，即得到年綜合投資運(yùn)行費(fèi)用最小的配電網(wǎng)規(guī)劃方案，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和多元電源容量配置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種含分布式電源的配電網(wǎng)分層規(guī)劃方法，其特征在于：步驟一實(shí)現(xiàn)方法為，

以配電網(wǎng)最小年綜合投資運(yùn)行成本為目標(biāo)建立多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；其中多個(gè)目標(biāo)包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃年平均投資成本、DG年均投資建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本、線路網(wǎng)絡(luò)損耗成本、向上級(jí)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)電成本和接入DG避免的環(huán)境污染治理成本五個(gè)不同的費(fèi)用成本；模型如下

minC_all＝C_line+C_DG+C_loss+C_en-U_DG (1)

式中：C_line為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)年平均建設(shè)投資費(fèi)用，C_DG為并入DG的年平均投資建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本，C_loss為線路網(wǎng)絡(luò)損耗費(fèi)用，C_en為向上級(jí)網(wǎng)絡(luò)的購(gòu)電費(fèi)用，U_DG為由于分布式電源的并入而節(jié)省的環(huán)境污染治理成本；

所述的多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)約束條件包括不等式約束條件和等式約束條件：

不等式約束條件(一)如下：

1)電壓約束

|V_i^min|≤|V_i|≤|V_i^max|，i∈N (2)

式中：V_i表示節(jié)點(diǎn)i的電壓值，V_i^min,V_i^max分別表示各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓的上限和下限；N為節(jié)點(diǎn)集合；

2)電流約束

式中：I_j表示線路j的電流值，表示線路最大允許電流容量；T為線路集合；

3)支路潮流約束

式中：S_j為支路j的有功功率，為支路j上線路容量上限值，T為線路集合；

4)DG總安裝容量約束

式中：為配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)i處并入的DG容量，η為DG滲透率，P_NE為配電網(wǎng)擴(kuò)展后新增總負(fù)荷容量；

5)單個(gè)DG容量約束

式中：分別為配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)i處并入的DG容量的上限和下限；

等式約束條件(二)如下：

1)并入DG后節(jié)點(diǎn)功率平衡約束

式中：P_Gi為由上層配電網(wǎng)注入節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)發(fā)電總功率，V_i、V_j分別為節(jié)點(diǎn)i、j的節(jié)點(diǎn)電壓，G_ij和B_ij分別為兩端節(jié)點(diǎn)為i、j的線路的電導(dǎo)和電納，為線路功率因數(shù)角；

2)向上級(jí)配電網(wǎng)購(gòu)電功率約束

P_en＝P_NE-∑P_DGi (8)

式中：P_en為系統(tǒng)總購(gòu)電功率。