[發明專利]考慮需求響應的配電網分布式電源雙層優化配置方法

在審

• 申請號: 202010224390.6
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN113452077A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 陳盛凱;魯浩;張文強;徐澤
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種考慮需求響應的配電網分布式電源雙層優化配置方法，以配電網運營盈利最大為目標對分布式電源進行選址與定容；聯合基于電價激勵的需求響應運行策略，以配電網負荷曲線最優為目標，制定配電網峰、谷、平時段售電電價；考慮分布式電源與負荷出力的概率分布以及需求響應側負荷的時序性，利用拉丁超立方采樣技術對分布式電源與負荷變量進行處理；采用隨機模擬技術結合嵌套的精英保留策略遺傳算法的混合智能算法求解規劃運行雙層機會約束優化模型。本發明考慮了電價的需求響應以及分布式電源與負荷的不確定性，為配電網的規劃與運行提供了參考。

技術領域

本發明屬于智能電網領域，特別是一種考慮需求響應的配電網分布式電源雙層優化配置方法。

背景技術

隨著電力需求的持續增長、資源短缺與環境污染問題的日益突出，分布式電源DG尤其是可再生能源發電技術的發展獲得了廣泛支持。分布式電源具有能源利用效率高、清潔環保、安裝地點靈活等多方面的優點，可以有效地解決目前電網中成本高、運行難度大等許多潛在問題，為我國節能減排措施的開展提供了保障。

國內外學者對分布式電源的優化配置做了大量研究。然而，現階段大多數DG在規劃過程中的處理方法主要是根據DG出力的額定值，均沒有考慮負荷和DG的不確定性與時序特性，也沒有考慮用電方需求響應的影響，與實際配電網情況有一定的偏離。

發明內容

本發明的目的在于提供一種考慮需求響應的配電網分布式電源雙層優化配置方法，能夠準確體現用電方需求響應的影響，同時考慮考慮負荷和DG的不確定性與時序特性，更接近實際情況。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種考慮需求響應的配電網分布式電源雙層優化配置方法，包括以下步驟：

步驟一、根據風速、光照強度與負荷的概率模型，基于拉丁超立方采樣技術對隨機變量進行時序性處理；

步驟二、以分布式電源的安裝位置與容量為決策變量，以配電網的凈收益為目標函數建立配電網上層規劃模型；

步驟三、采用隨機模擬技術結合嵌套的精英保留策略遺傳算法求解分布式電源的安裝位置與容量，計算得到分布式電源的時序出力情況，將分布式電源配置情況傳遞到下層運行模型；

步驟四、考慮售電價格需求響應，以分布式電源接入配電網后凈負荷峰谷差期望值最小為目標函數，以配電網峰谷平各時段負荷售電電價為決策變量建立配電網下層運行模型；

步驟五、采用隨機模擬技術結合嵌套的精英保留策略遺傳算法求解峰谷平各時段電價，將各時段電價返回步驟三，繼續優化分布式電源的位置與容量，最終得到配電網的最優規劃運行方案。

進一步的，步驟一采用拉丁超立方采樣法生成24個時段分布式電源與負荷時序樣本。

進一步的，步驟二所建立的上層規劃模型的目標函數表示為：

max f＝f₁-f₂-f₃

式中，f₁為規劃期內配電網的運行收益，f₂為配電網向上級主網的購電成本，f₃為DG的安裝運行維護成本；

1)配電網的運行收益

配電網的運行收益f₁包括：網損改善收益f_loss、環境改善收益f_e、獨立售電收益f_s、消峰收益f_x，各部分收益均由下層優化返回值得出；