[發明專利]一種配電網規劃方法及系統

有效

• 申請號: 202110735473.6
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113361805B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 趙立軍;徐明忻;金國鋒;邢敬舒;王姣;孫永輝;劉自發;李頡雨
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司經濟技術研究院;國網內蒙古東部電力設計有限公司;國家電網有限公司;華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/006
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發明涉及一種配電網規劃方法及系統。所述方法包括：基于各節點的分布式電源的有功輸出功率、各節點的光伏發電機的輸出功率、各節點的風力發電機的輸出功率、直接制熱器的電功率和蓄熱制熱器的電功率構建電網規劃模型；采用粒子群算法對所述電網規劃模型求解得到最優的電網規劃方案；所述規劃方案為各節點的光伏發電機的輸出功率和風力發電機的輸出功率。本發明可以使規劃方案能更好適應電采暖的接入對電網的影響，有效保障電采暖大規模接入配電網的供電可靠性和電能質量。

技術領域

本發明涉及配電網規劃技術領域，特別是涉及一種配電網規劃方法及系統。

背景技術

隨著經濟的不斷發展，居民、商戶、工業等對電能的需求也日益提升，能源消耗問題以及環境污染問題也被提上了日程。為解決此類問題，若僅從發電供應側著手，通過提高清潔能源發電比例優化能源結構，效果十分有限。電能替代的電量主要來自可再生能源發電，以及部分超低排放煤電機組，因此電能替代是終端能源消費清潔化的重要手段，如果能在能源消費側實施電能替代，將會大力促進新能源消納，減少煤炭的使用率，有效改善大氣環境污染情況。

分布式電源相比傳統發電具有顯著的清潔無污染、降低系統損耗、減少傳輸費用、提高電能質量與供電可靠性等優點。然而，分布式電源的接入在使傳統配電網更加節能環保、靈活便捷的同時，也使得傳統配電網的運行和規劃發生不可小覷的改變。

傳統配電系統通常具有輻射狀、單向潮流等典型特征，分布式電源的接入導致網絡出現多個電源，若分布式電源的配置合理，能夠幫助系統減小網損、提升電壓水平，反之，將導致系統的電能質量以及供電安全性降低。根據負荷預測結果，綜合考慮變電站容量、支路容量、電壓水平、網絡結構和可靠性等限制，可以為傳統配電網制定規劃方案，因此傳統配網規劃屬于確定性優化問題。然而，分布式電源輸出功率在一天內不是恒定的，具有不確定性、隨機性和間歇性等特征。這些因素導致配電網絡的負荷更難以得到準確預測，繼而使配網規劃轉變為不確定性的優化問題。這無疑會大大提高配電網規劃的難度，甚至可能帶來一連串的問題，比如規劃方案不符合實際和方案成本過高等問題。隨著分布式電源的普及化以及種類的多樣化，配電網規劃問題將變得更為棘手。

另外，電能替代項目逐漸地大規模接入電網。典型的電能替代技術包括電采暖、熱泵、電窯爐、電(蓄熱)鍋爐、電蓄冷空調。其中，電采暖因其節水節地、制熱均勻、安全性能優良、節省建筑空間資源、控制靈活等優勢，逐漸被廣泛應用于在學校、醫院、辦公樓、住宅、商場超市、工廠車間等各類建筑的日常采暖。電采暖也逐漸成為電力系統中的一種新型負荷，成為配電網規劃過程中的新型影響因素。

基于以上對于分布式電源和電采暖的現狀及對電網的影響的分析可知，傳統的電網規劃模型過于單一，對新型影響因素考慮較少，已經無法適應當前新負荷背景下的配電網規劃，難以滿足當前用戶的用能需求，因此如何科學的進行配電網規劃是當前電網所要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種配電網規劃方法及系統，可以使規劃方案能更好適應電采暖的接入對電網的影響，有效保障電采暖大規模接入配電網的供電可靠性和電能質量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種配電網規劃方法，包括：

獲取電網中的模型參數；所述模型參數包括各節點的分布式電源的有功輸出功率、各節點的光伏發電機的輸出功率、各節點的風力發電機的輸出功率、直接制熱器的電功率和蓄熱制熱器的電功率；

基于所述模型參數構建電網規劃模型；

采用粒子群算法對所述電網規劃模型求解得到最優的電網規劃方案；所述規劃方案為各節點的光伏發電機的輸出功率和風力發電機的輸出功率；所述最優的電網規劃方案對應的參數和最小；所述參數和為網絡損耗、電壓穩定情況和電壓偏差之和。

可選的，所述電網規劃模型為：