[發明專利]一種高比例分布式光伏并網消納能力分析方法

在審

• 申請號: 202110243066.3
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112994099A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 李練兵;張凱寧;范輝;梁紀峰;李佳祺;李東穎;周文;李鐵成;羅蓬;馮慧波
• 申請（專利權）人: 河北工業大學;國網河北省電力有限公司電力科學研究院;國網河北省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/06;G06N3/12;G06N7/08
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發明為一種高比例分布式光伏并網消納能力分析方法。該方法通過向混沌遺傳算法中添加混沌擾動公式，通過人工退化因子和混沌擾動因子增加新一代個體的多樣性，并添加移民算子，增加種群多樣性，有效解決陷入局部最優解的問題；然后將改進后的混沌遺傳算法應用到配電網分布式光伏消納這一新領域。本發明能夠解決現有的計算方法不能精準、快速的計算出配電網所允許接入的分布式光伏電源的最大容量問題。

技術領域

本發明涉及配電網技術領域，具體涉及一種高比例分布式光伏并網消納能力分析方法。

背景技術

現如今，化石能源日益減少，全球環境日益惡化，光伏發電得到了廣泛開發和利用，但分布式光伏電源出力具有間歇性和波動性，可能對配電網電能質量產生影響。因此，為了降低影響，有必要提前對配電網分布式光伏消納能力進行評估。

隨著科學技術的發展，人們對配電網分布式光伏消納能力的計算要求越來越高，在申請公布號為CN 111799838 A的基于饋線分布的分布式光伏消納能力分析方法專利中，該方法以光伏電站最大接入容量為目標函數，并對部分參數進行約束，最后采用粒子群算法求解模型，通過11個主要步驟，得到光伏電站最大接入容量。該專利中的粒子群算法雖然具有較好的尋有能力，但很容易陷入局部最優，導致結果誤差較大。如何更加精準且快速的進行配電網分布式光伏消納能力計算，是一個需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的為針對當前技術中存在的不足，提供一種高比例分布式光伏并網消納能力分析方法。該方法通過向混沌遺傳算法中添加混沌擾動公式，根據人工退化因子和混沌擾動因子增加新一代個體的多樣性，并添加移民算子，增加種群多樣性，有效解決陷入局部最優解的問題；然后將改進后的混沌遺傳算法應用到配電網分布式光伏消納這一新領域。本發明能夠解決現有的計算方法不能精準，快速的計算出配電網所允許接入的分布式光伏電源的最大容量問題。

本發明的技術方案為：

一種高比例分布式光伏并網消納能力分析方法，包括如下步驟：

根據參數約束條件，構建消納能力評估模型，所述模型包括配電網的第一目標函數和第二目標函數，第一目標函數為光伏接入容量最大，第二目標函數為系統網絡損耗最小。

采用改進的混沌遺傳算法求解模型，從而求得配電網分布式光伏的最大消納能力，具體包括以下步驟：

步驟1：根據從電網中提取的線路參數，電源點的功率輸出以及節點負荷，經過潮流計算得到各支路上的有功功率，無功功率以及節點電壓，通過公式(1)計算得到maxF，即目標函數；

其中，maxF表示光伏有效消納能力，N_PV表示系統中接入光伏的總的節點數，P_PV,i表示第i個節點的光伏接入量，N_l表示系統中所有節點構成的集合，P_ij、Q_ij分別表示支路ij上流過的有功功率和無功功率值，U_i表示第i個節點的電壓幅值，R_ij表示節點i和節點j之間的線路電阻值；

步驟2：采用基于立方映射的混沌映射對光伏有功功率輸出數組進行混沌初始化，生成初始的光伏有功功率輸出數組：

首先，根據實際需要生成的光伏有功功率輸出數組去確定隨機數組組數n，再根據配電網中需要并入光伏電源的節點數，確定每一組隨機數中包含的隨機數的個數i；隨機數由如下公式(2)產生：

再將生成的隨機數組帶入到公式(3)，限制其范圍，形成光伏有功功率輸出數組：