[發(fā)明專利]基于普里姆算法的含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911152017.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110718938B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉自發(fā);劉云陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/46;G06F30/20
• 代理公司: 深圳國(guó)聯(lián)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44465
• 代理人: 王天興;彭沖

本發(fā)明公開(kāi)了基于普里姆算法的含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)方法，包括以下步驟：S1、獲取配電網(wǎng)中分布式電源的出力和負(fù)荷情況；S2、構(gòu)建負(fù)荷和分布式電源出力調(diào)節(jié)的需求響應(yīng)模型，調(diào)節(jié)負(fù)荷和分布式電源出力；S3、構(gòu)建含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)模型；S4、采用普里姆二進(jìn)制粒子群算法對(duì)含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)模型進(jìn)行求解，得到重構(gòu)結(jié)果。本發(fā)明通過(guò)構(gòu)建含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)模型，運(yùn)用普里姆二進(jìn)制粒子群算法對(duì)模型進(jìn)行求解，得到網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案。根據(jù)此方案運(yùn)行的配電網(wǎng)，更加經(jīng)濟(jì)、安全、可靠，對(duì)于電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及，尤其涉及基于普里姆算法的含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)方法。

背景技術(shù)

隨著可再生能源發(fā)電的快速發(fā)展，由于其可觀的環(huán)境效益，越來(lái)越多的以可再生能源為基礎(chǔ)的分布式電源接入到配電網(wǎng)中，當(dāng)大量分布式電源接入配電網(wǎng)后，功率波動(dòng)較大，且具有隨機(jī)性，不穩(wěn)定性，原始的電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)有功功率損耗和電壓偏差增大，不能很好的滿足系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

從電量平衡的角度來(lái)看，高比例分布式電源的接入對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。目前存在的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法中，重構(gòu)模型通常取網(wǎng)損最小、開(kāi)關(guān)操作次數(shù)最小、電壓偏差最小等，求解算法分為三類，數(shù)學(xué)優(yōu)化算法、啟發(fā)式算法、人工智能算法。數(shù)學(xué)優(yōu)化算法作為數(shù)學(xué)理論，具有普適性，理論上可以得到最優(yōu)解，然而從實(shí)際運(yùn)用情況看，其計(jì)算量會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)階數(shù)增加呈爆炸性增長(zhǎng)，所以很難應(yīng)用于實(shí)際。啟發(fā)式算法中具有代表性的是支路交換法和最優(yōu)流模式法。啟發(fā)式算法相比數(shù)學(xué)優(yōu)化算法，計(jì)算量上有了很大的改善，但仍需要一定的計(jì)算，支路交換法對(duì)初始拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求較高，最優(yōu)流模式法需要重復(fù)進(jìn)行潮流計(jì)算，計(jì)算量也較大。相比以上兩類重構(gòu)算法，逐漸發(fā)展的人工智能算法具有尋優(yōu)能力強(qiáng)，計(jì)算快等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最為廣泛的重構(gòu)算法。然而現(xiàn)有的研究，通常是針對(duì)普通配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)模型和算法，算法尋優(yōu)效率較差，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，并且沒(méi)有充分考慮分布式電源的影響。因此，研究一種考慮高比例分布式電源接入配網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法，對(duì)于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種考慮分布式電源接入配網(wǎng)情況的基于普里姆算法的含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

基于普里姆算法的含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)方法，包括以下步驟：

S1、獲取配電網(wǎng)中分布式電源的出力和負(fù)荷情況；

S2、構(gòu)建負(fù)荷和分布式電源出力調(diào)節(jié)的需求響應(yīng)模型，調(diào)節(jié)負(fù)荷和分布式電源出力；

S3、構(gòu)建含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)模型；

S4、采用普里姆二進(jìn)制粒子群算法對(duì)含高比例分布式電源配網(wǎng)重構(gòu)模型進(jìn)行求解，得到重構(gòu)結(jié)果。

進(jìn)一步的，所述步驟S1中分布式電源出力包括風(fēng)機(jī)發(fā)電出力和光伏發(fā)電出力，風(fēng)機(jī)發(fā)電出力由風(fēng)機(jī)輸出模型計(jì)算，風(fēng)機(jī)輸出模型的計(jì)算公式為：

其中，P_WT為風(fēng)機(jī)的有功功率輸出；P_r-WT為風(fēng)機(jī)的額定有功功率輸出；v_ci是風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速；v_r是風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)速；v_co是風(fēng)機(jī)的切出風(fēng)速；

光伏發(fā)電出力由光伏輸出模型計(jì)算，光伏輸出模型的計(jì)算公式為：

其中，P_PV是光伏的有功功率輸出；n_pv是光伏單元的數(shù)量；P_r-PV是一個(gè)光伏單元的額定有功功率輸出；R_r是額定光照強(qiáng)度；k是功率溫度系數(shù)；T_c和T_r是實(shí)際溫度和標(biāo)準(zhǔn)溫度。