[發(fā)明專利]城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010744851.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111861030B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李啟昌;宋強(qiáng);李光肖;王琳;王春義;王飛;倪馨馨;王瑞梅;劉瑩;譚媛;邵士雯;吳東;劉華利;王巖;李濤;趙猛;李耀榮;楊峰;顏香梅;彭穎;張紅興;李懷花;王悅;劉思賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)寧供電公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q10/067;G06Q50/06
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發(fā)明公開(kāi)了一種城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃方法及系統(tǒng)，包括：獲取待規(guī)劃區(qū)域的輸電線路相關(guān)數(shù)據(jù)、變電站相關(guān)數(shù)據(jù)、負(fù)荷數(shù)據(jù)以及分布式電源數(shù)據(jù)；分別將電量不足指標(biāo)、用戶平均停電次數(shù)和用戶平均停電時(shí)間指標(biāo)進(jìn)行線性化處理；以最小化整個(gè)規(guī)劃周期內(nèi)的投資成本、運(yùn)行成本以及停電損失為目標(biāo)函數(shù)，建立城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃模型；對(duì)所述城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃模型進(jìn)行求解，得到城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃方案；基于規(guī)劃方案，在每一規(guī)劃階段，對(duì)分布式電源的選址定容和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)不同的負(fù)荷場(chǎng)景進(jìn)行分布式電源的運(yùn)行優(yōu)化和配網(wǎng)重構(gòu)。本發(fā)明能夠顯著降低規(guī)劃模型的求解難度，提高求解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

城市配電網(wǎng)(urban distributed network,UDN)規(guī)劃是一種綜合考慮分布式電源(distributed generation，DG)和儲(chǔ)能裝置(energy storage system,ESS)選址定容、網(wǎng)架擴(kuò)展及配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)重構(gòu)(distribution network reconfiguration,DNR)的協(xié)同規(guī)劃。

隨著配網(wǎng)用戶對(duì)供電質(zhì)量的要求日益提高，可靠性指標(biāo)成為配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃(distribution network expansion planning,DNEP)過(guò)程中一個(gè)不可缺少的重要因素。由于可靠性指標(biāo)主要是根據(jù)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)計(jì)算得出，而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正是配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃的結(jié)果，從而使得計(jì)及可靠性指標(biāo)的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃問(wèn)題成為非線性程度較高的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問(wèn)題(mixed-integer nonlinear programming,MINLP)，難以進(jìn)行求解。

目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)規(guī)劃方法難以很好地滿足城市配電網(wǎng)穩(wěn)的需要，主要表現(xiàn)在：

1)在配網(wǎng)規(guī)劃問(wèn)題的建模和求解方面已有較多研究成果，但在這些研究成果中，為了降低配電網(wǎng)規(guī)劃模型的求解難度，均以規(guī)劃和投資成本最低為目標(biāo)函數(shù)求解配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而忽略了可靠性指標(biāo)這一重要因素，難以保證求解出來(lái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2)微電網(wǎng)的出現(xiàn)為可再生能源的綜合利用提供了一種有效手段。通過(guò)在配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中考慮微電網(wǎng)運(yùn)行模式，一方面可以實(shí)現(xiàn)分布式能源的高效利用和負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，另一方面也可以減少配電網(wǎng)線路故障引起的停電損失，提高配電網(wǎng)的可靠性，但是目前的城市配電網(wǎng)規(guī)劃方法采用的微電網(wǎng)運(yùn)行模式允許含有可控分布式電源的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)相連接構(gòu)成配電網(wǎng)，而分布式電源與相鄰節(jié)點(diǎn)臨時(shí)組網(wǎng)需要保護(hù)配合，實(shí)現(xiàn)難度較高，不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃方法及系統(tǒng)，考慮配電網(wǎng)重構(gòu)和微電網(wǎng)運(yùn)行方式的配電網(wǎng)多階段規(guī)劃方案，并將電量不足指標(biāo)、用戶平均停電次數(shù)、用戶平均停電時(shí)間三種可靠性指標(biāo)引入配電網(wǎng)多階段規(guī)劃模型中，提高求解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在一些實(shí)施方式中，采用如下技術(shù)方案：

一種城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃方法，包括：

獲取待規(guī)劃區(qū)域的輸電線路相關(guān)數(shù)據(jù)、變電站相關(guān)數(shù)據(jù)、負(fù)荷數(shù)據(jù)以及分布式電源數(shù)據(jù)；

分別將電量不足指標(biāo)、用戶平均停電次數(shù)和用戶平均停電時(shí)間指標(biāo)進(jìn)行線性化處理；

基于線性化處理后的指標(biāo)對(duì)停電損失進(jìn)行計(jì)算；

以最小化整個(gè)規(guī)劃周期內(nèi)的投資成本、運(yùn)行成本以及停電損失為目標(biāo)函數(shù)，建立城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃模型；

對(duì)所述城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃模型進(jìn)行求解，得到城市配電網(wǎng)多階段規(guī)劃方案；