[發(fā)明專利]一種基于魯棒優(yōu)化的新型農村配電網規(guī)劃策略

在審

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• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114358430A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 艾欣;王昊洋
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于魯棒優(yōu)化的新型農村配電網規(guī)劃策略，包括以下步驟：獲取某地區(qū)農網系統(tǒng)框架結構信息；基于各季節(jié)典型日運行數據生成期望場景，構建直流負荷、交流負荷、屋頂光伏多面體不確定集；提出適用于農村地區(qū)的新型配電網組網方式，并以目標年規(guī)劃及運行綜合效益最優(yōu)為目標建立配電網規(guī)劃模型；基于期望場景及不確定集，將上述配電網規(guī)劃模型轉化為期望場景下新型農村交直流混聯配電網兩階段魯棒優(yōu)化規(guī)劃模型；采用列與約束生成算法求解上述模型，并判斷在求解過程中搜索到的最劣場景下，配電網規(guī)劃方案的可行性，當同時滿足可行性檢驗與算法收斂判據時，輸出配電網優(yōu)化規(guī)劃方案。采用本發(fā)明的策略，能夠優(yōu)化農村地區(qū)新型配電網投資決策，對未來農村地區(qū)配電網科學規(guī)劃具有積極意義。

技術領域

本發(fā)明涉及農網規(guī)劃領域，尤其涉及一種基于魯棒優(yōu)化的新型農村配電網規(guī)劃策略。

背景技術

隨著農村居民生產、生活水平的提高，大量直流負荷、熱電耦合負荷等新型負荷以及屋頂光伏、儲能單元接入農網，給配電網規(guī)劃、運行引入較強的不確定性，且使得臺區(qū)網架結構薄弱、低電壓、重負荷等問題進一步凸顯。基于電壓源型換流器(Voltage SourceConverter,VSC)的直流配電網在提升分布式可再生能源消納、減少網損等方面較傳統(tǒng)交流配電網優(yōu)勢顯著，因此考慮構建以交流網架為主、在直流負荷集中節(jié)點配置直流母線的交直流混聯新型農村配電網是未來發(fā)展新方向。

傳統(tǒng)農網規(guī)劃為基于負荷歷史數據的確定性規(guī)劃，難以滿足負荷隨機波動的新需求。已有的應對不確定性的優(yōu)化方案主要包括隨機規(guī)劃與魯棒優(yōu)化：隨機規(guī)劃需要獲取精確的場景信息與概率分布，在負荷數據顆粒度較低的農網場景下適用性不佳；魯棒優(yōu)化為基于不確定信息集的區(qū)間優(yōu)化方案，往往無需獲得準確的負荷信息，適用于農網，但單階段魯棒優(yōu)化方案存在解過于保守的問題。為此，在配電網規(guī)劃層面考慮不確定性且減少保守性，提出考慮光伏與儲能接入的新型農村配電網網架-儲能、分布式電源協同規(guī)劃策略十分必要。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提出一種基于魯棒優(yōu)化的新型農村配電網優(yōu)化規(guī)劃策略，該方法解決了傳統(tǒng)農網規(guī)劃未考慮負荷及分布式發(fā)電的不確定性問題，并有效降低了規(guī)劃決策解的保守性。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于魯棒優(yōu)化的新型農村配電網規(guī)劃策略，包括如下步驟：

獲取某地區(qū)農網系統(tǒng)框架結構信息；基于各季節(jié)典型日運行數據生成期望場景，構建不確定集；

提出適用于農網的組網方式，基于上述系統(tǒng)框架信息與不確定集，建立期望場景下新型農村交直流混聯配電網兩階段魯棒優(yōu)化規(guī)劃模型；

采用列與約束生成算法(Column and Constraint Generation,CCG)求解規(guī)劃模型，并判斷求解過程中搜索到最劣場景下配電網規(guī)劃方案的可行性，得到網架結構及分布式光伏及儲能單元的協同規(guī)劃策略。

所述的一種基于魯棒優(yōu)化的新型農村配電網規(guī)劃中，某地農網系統(tǒng)所需框架結構信息包含該地網架結構數據、負荷與電源組成及所占比例；所述期望場景包括由該地農網春、夏、秋、冬四季典型日負荷數據、季節(jié)性負荷種類及所占比例生成的期望負荷數據，以及由分布式電源運行數據、分布式電源類型生成的分布式電源期望運行數據。

所述不確定集包含直流負荷、交流負荷、光伏，采用多面體集刻畫其不確定性，其數學模型為：

其中ω∈{pv，ac，dc}表示不確定參數的類型，表示不確定參數的正、負向調整系數，兩者不同時為1；i為配電網節(jié)點數，為i節(jié)點不確定參數ω在第s個典型日第t時段的有功功率波動量，為其最大值；為不確定參數有功功率的實際值，為期望值；Γ_T表示典型日時間維度魯棒測度，Γ_S為典型日某時段數量維度魯棒測度。