一種分布式電源優(yōu)化配置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)分布式電源的優(yōu)化配置方法，包括如下步驟：（1）確定系統(tǒng)中的各節(jié)點的類型，并按類型為每個節(jié)點編號；其中編號1～q歸為PQ節(jié)點，編號q+1～n-1歸為PV節(jié)點，編號n歸為平衡節(jié)點；q為PQ節(jié)點的個數(shù)，n為系統(tǒng)中節(jié)點的總個數(shù)；（2）建立以系統(tǒng)綜合負荷指標增量為最大化目標的優(yōu)化配置模型；（3）利用內點法求解所述的優(yōu)化配置模型，得到系統(tǒng)分布式電源的最優(yōu)配置方案。本發(fā)明方法能夠通過優(yōu)化配置分布式電源有效提高配電網(wǎng)電壓水平。
【專利說明】一種分布式電源優(yōu)化配置方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分布式發(fā)電【技術領域】，具體涉及一種分布式電源優(yōu)化配置方法。
【背景技術】
[0002]隨著可再生能源和高效清潔的化石燃料在內的新型發(fā)電技術的發(fā)展，分布式電源正逐漸成為滿足負荷增長需求、降低能耗、增強供電靈活性的一種有效途徑。分布式電源一般指的是通過規(guī)模不大、分布在負荷附近的發(fā)電設施，其特點是電力的生產(chǎn)和使用在同一地點或限制在局部區(qū)域內。主要技術類型有風力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃氣輪機和燃料電池等。分布式電源與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比具有投資小、清潔環(huán)保、供電可靠和發(fā)電方式靈活等優(yōu)點，近年來越來越受到人們的關注。
[0003]由于分布式電源的接入，配電網(wǎng)潮流不再單向地由電源流向用戶側，潮流方式的改變也會對配電網(wǎng)產(chǎn)生重要影響。因此在配電網(wǎng)規(guī)劃問題中，合理選擇分布式電源的位置和容量十分重要，既要考慮到周邊的能源、交通運輸、地理環(huán)境等因素，還要考慮如何布置才能使潮流盡可能優(yōu)化，這樣才可能提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性、可靠性和靈活性。
[0004]分布式電源優(yōu)化配置主要是研究分布式電源的接入位置和容量分配問題。鄭漳華、艾芊、顧承紅在標題為“考慮環(huán)境因素的分布式發(fā)電多目標優(yōu)化配置”(中國電機工程學報，2009，(13)，23-28)考慮有功網(wǎng)損、電壓改善程度和環(huán)境改善程度這3個因素，將分布式電源優(yōu)化容量問題轉化為多目標非線性規(guī)劃問題，并采用目標逼近和二次序列規(guī)劃方法對提出的算法進行求解。陳海焱、段獻忠、陳金富在標題為計及配網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束的分布式發(fā)電規(guī)劃模型與算法(電網(wǎng)技術，2006，(21)，11-14)在給出一種靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度定義的基礎上建立了考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束的分布式電源規(guī)劃模型，并采用遺傳算法對其進行求解。胡驊、吳汕、夏翔等在標題為考慮電壓調整約束的多個分布式電源準入功率計算(中國電機工程學報，2006，(19):13-17)給出一個考慮電壓調整約束后較通用的優(yōu)化數(shù)學模型來模擬有載調壓變壓器，并考慮了分布式電源事故停運帶來的影響，討論了分布式電源地理位置對準入功率的影響，并給出了相應計算方法。鄧威、李欣然等在題為“一種間歇分布式電源優(yōu)化配置方法”的專利(專利號:CN201210086146.3)中公開了一種間歇分布式電源優(yōu)化配置方法，間歇分布式電源優(yōu)化配置的目標函數(shù)為或采用機會約束規(guī)劃方法建立間歇性分布式電源的綜合優(yōu)化配置模型，考慮間歇性分布式電源可選容量的離散性，選擇遺傳算法進行最優(yōu)求解。
[0005]上述分布式電源優(yōu)化問題的目標函數(shù)和約束條件均為復雜的非線性方程組，導致需要采用計算量較大的方法求解，從而影響分布式電源優(yōu)化配置的效率。

【發(fā)明內容】

[0006]針對現(xiàn)有技術所存在的上述技術缺陷，本發(fā)明提供了一種快速的分布式電源優(yōu)化配置方法，本方法將分布式電源優(yōu)化配置模型轉化為線性規(guī)劃問題，故其計算量較小且算法收斂性較好。
[0007]I ー種電カ系統(tǒng)分布式電源的優(yōu)化配置方法，包括如下步驟:
[0008](I)確定系統(tǒng)中的各節(jié)點的類型，并按類型為每個節(jié)點編號；其中編號I~q歸為PQ節(jié)點，編號q+1~n-1歸為PV節(jié)點，編號n歸為平衡節(jié)點；q為PQ節(jié)點的個數(shù)，n為系統(tǒng)中節(jié)點的總個數(shù)；
[0009]所述的PQ節(jié)點為未接入電源的節(jié)點，所述的PV節(jié)點為接入電源的節(jié)點；所述的平衡節(jié)點一般是配電網(wǎng)主變電站的出口母線；
[0010](2)建立以系統(tǒng)綜合負荷指標增量為最大化目標的優(yōu)化配置模型如下:
【權利要求】
1.ー種電カ系統(tǒng)分布式電源的優(yōu)化配置方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)確定系統(tǒng)中的各節(jié)點的類型，并按類型為每個節(jié)點編號；其中編號I~q歸為PQ節(jié)點，編號q+1~n-1歸為PV節(jié)點，編號n歸為平衡節(jié)點；q為PQ節(jié)點的個數(shù)，n為系統(tǒng)中節(jié)點的總個數(shù)； (2)建立以系統(tǒng)綜合負荷指標增量為最大化目標的優(yōu)化配置模型如下: max AQLT

2.如權利要求1所述的優(yōu)化配置方法，其特征在于:所述的優(yōu)化配置模型還包括如下約束條件:
^DGmin≤DG ^≤DGmax 其中:PD(:_和PD(:min分別為所有節(jié)點所接分布式電源的有功功率出力上下限。
3.如權利要求1所述的優(yōu)化配置方法，其特征在于:所述的優(yōu)化配置模型還包括如下約束條件:

4.如權利要求1所述的優(yōu)化配置方法，其特征在于:所述的有功功率増量AP的表達式如下: AP=LAP1,…，APj,…，APJt 其中，APj為系統(tǒng)配置分布式電源后第j個節(jié)點的有功功率増量；T為向量轉置符號，j為自然數(shù)且I≤j≤n。
5.如權利要求1所述的優(yōu)化配置方法，其特征在于:所述的有功功率出力Pw的表達式如下:
Pdg_[PdG1, --?，I3DGj, --?，I3DGnJ 其中，Pwy為系統(tǒng)配置分布式電源后第j個節(jié)點所接分布式電源的有功功率出力;若Pdgj為O，則表示第j個節(jié)點不接入分布式電源；若Pdw大于O，則表示第j個節(jié)點接入分布式電源且該分布式電源對第j個節(jié)點的有功功率出力為PD(y ;T為向量轉置符號，j為自然數(shù)且I≤j≤n。
6.如權利要求1所述的優(yōu)化配置方法，其特征在于:所述的有功功率平衡量APe的表達式如下:
APg=[0，…，O，APslack]1 其中，APe為n維向量且該向量前n-1位元素值均為O ;第11位元素值為APslad5, APslack為系統(tǒng)配置分布式電源后平衡節(jié)點的有功功率出力増量；T為向量轉置符號。
7.如權利要求6所述的優(yōu)化配置方法，其特征在干:所述的有功功率出力増量APsladt的表達式如下:
8.如權利要求1所述的優(yōu)化配置方法，其特征在于:所述的無功功率出力Qw的表達式如下:
Qdg-[Qdgi，...，Qdgp...,QDGqJ 其中，Qdm為系統(tǒng)配置分布式電源后第i個PQ節(jié)點所接分布式電源的無功功率出力；T為向量轉置符號。
【文檔編號】G06Q50/06GK103593711SQ201310528919
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】徐政, 劉昇, 董桓鋒, 李暉, 王智冬, 王帥 申請人:浙江大學