1.一種計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:包括以下步驟:
1)首先分析影響配電網(wǎng)規(guī)劃的不確定性因素;
2)在此基礎(chǔ)上采用折算到規(guī)劃元年的開關(guān)可靠性成本和可靠性效益,綜合最優(yōu)建立目標(biāo)函數(shù),采用memetic算法對(duì)開關(guān)優(yōu)化規(guī)劃方案進(jìn)行求解;
3)分別對(duì)各個(gè)階段靜態(tài)分布優(yōu)化方法和多階段綜合動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法進(jìn)行仿真分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:所述步驟1)中影響配電網(wǎng)規(guī)劃的不確定性因素包括負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化的不確定性分析和電源動(dòng)態(tài)變化的不確定性分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:對(duì)于負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化的不確定性分析,當(dāng)負(fù)荷較小時(shí),負(fù)荷增量對(duì)可靠性評(píng)估指標(biāo)的影響有限;當(dāng)負(fù)荷接近額定值時(shí),負(fù)荷增量對(duì)可靠性評(píng)估指標(biāo)的影響明顯;利用負(fù)荷充裕度來(lái)定量表示這種變化趨勢(shì),建立負(fù)荷增量影響所得到的節(jié)點(diǎn)故障率公式如下:
式中,ηi表示第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷充裕度,a,b,c d,e,f(≥1)為常數(shù),Pi表示第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的實(shí)際負(fù)荷大小,SNi表示第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的額定功率,表示由經(jīng)驗(yàn)得到的負(fù)荷點(diǎn)的故障率;
考慮負(fù)荷增長(zhǎng)的模型如下:
Pi(n)+jQi(n)=(1+ρ)n(Pi(0)+jQi(0)) (3)
式中,Pi(n)+jQi(n)為規(guī)劃區(qū)域第i個(gè)節(jié)點(diǎn)第n年的負(fù)荷,Pi(0)+jQi(0)為第一年的負(fù)荷,ρ為該區(qū)域未來(lái)的年增長(zhǎng)率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:對(duì)于電源動(dòng)態(tài)變化的不確定性分析,未來(lái)電源的不確定性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是主電源布點(diǎn)受外界環(huán)境的制約,具有一定的不確定性,二是輔助電源類型、接入方式、位置和容量的不確定性;
分布式電源接入配電網(wǎng)可以給因故障停電負(fù)荷提供更多的轉(zhuǎn)移方案,有利于提高供電可靠性;負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案可以通過不同場(chǎng)景來(lái)分析,結(jié)合輻射型配電網(wǎng)的特點(diǎn)和最小供電區(qū)域的概念,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分不同場(chǎng)景分析分布式電源對(duì)系統(tǒng)供電可靠性的影響;分別在最小供電區(qū)域?yàn)楦綦x域、聯(lián)絡(luò)轉(zhuǎn)供域、分布式電源轉(zhuǎn)供域、故障修復(fù)域、故障區(qū)域五種場(chǎng)景分析分布式電源接入對(duì)最小供電區(qū)域停電時(shí)間的影響,可得方程式如下所示:
其中,t1表示分段開關(guān)的故障隔離時(shí)間,t2表示聯(lián)絡(luò)開關(guān)的轉(zhuǎn)換時(shí)間,t3表示故障修復(fù)時(shí)間,t4表示分布式電源并網(wǎng)所需時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:所述步驟2)中開關(guān)可靠性成本包括開關(guān)設(shè)備的各階段初始投資費(fèi)用、開關(guān)設(shè)備的年運(yùn)行費(fèi)用和開關(guān)設(shè)備的報(bào)廢費(fèi)用;可靠性效益包括停電損耗費(fèi)用和網(wǎng)絡(luò)損耗費(fèi)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:所述開關(guān)設(shè)備的初始投資費(fèi)用發(fā)生在各階段規(guī)劃元年的年初,考慮資金的時(shí)間價(jià)值,將各階段初始投資歸算到整個(gè)規(guī)劃周期的元年現(xiàn)值,如公式(5)所示:
式中,表示第t階段開關(guān)初始投資現(xiàn)值,表示折算到第一階段年初或規(guī)劃元年年的初值成本,tt表示第t階段的規(guī)劃元年距離整體規(guī)劃元年的年限數(shù),第1階段tt=0,此時(shí)δ表示資金貼現(xiàn)率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:所述開關(guān)設(shè)備的年運(yùn)行費(fèi)用發(fā)生在壽命周期的每一年,維護(hù)費(fèi)用發(fā)生在給定的間隔年,在配電網(wǎng)規(guī)劃研究中通常將二者一起考慮,假設(shè)費(fèi)用發(fā)生在每年年末,將各階段運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用歸算到整個(gè)規(guī)劃周期的元年現(xiàn)值,如公式(6)所示:
其中,表示第t階段開關(guān)年運(yùn)行費(fèi)用,為該階段初始投資的百分比表示折算到第一階段年初或規(guī)劃元年年初的現(xiàn)值成本,Tt表示第t階段的年限數(shù),可見
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:所述開關(guān)設(shè)備的報(bào)廢費(fèi)用發(fā)生在壽命終結(jié)的末期,主要由設(shè)備拆除、銷毀所耗費(fèi)的人力物力以及產(chǎn)生的剩余殘值組成;如果設(shè)備在壽命末期被拆除,則其可能的殘值價(jià)值通常是可以估算的,此時(shí)利用公式(7)計(jì)算單臺(tái)設(shè)備的報(bào)廢費(fèi)。
CB=C1-C2 (7)
其中,C1表示用于設(shè)備拆除、銷毀、清理所需要支付的費(fèi)用,C2表示該設(shè)備的單臺(tái)剩余殘值;如果需要將報(bào)廢費(fèi)用均攤到每一年,采用直線折舊法進(jìn)行計(jì)算;
若設(shè)備未達(dá)到到最大壽命而在某個(gè)優(yōu)化過程末期需要提前拆除,此時(shí)設(shè)備可以另作他用;假設(shè)設(shè)備可能被提前拆除的時(shí)間發(fā)生在每階段末期,且可以獲得初始投資15%的再利用收益,與使用年限無(wú)關(guān);考慮報(bào)廢費(fèi)用的資金時(shí)間價(jià)值,將報(bào)廢費(fèi)用歸算到整個(gè)規(guī)劃周期的元年現(xiàn)值,存在兩種計(jì)算公式如(8)和(9)所示:
式中,C1表示設(shè)備的拆除清理費(fèi)用,C2表示設(shè)備的殘值,ε表示設(shè)備殘值占初始投資的百分比,C3表示設(shè)備再利用所得收益,占初始投資的15%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)及源網(wǎng)荷不確定性的配電網(wǎng)開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置算法,其特征在于:所述可靠性效益包括停電損耗費(fèi)用和網(wǎng)絡(luò)損耗費(fèi)用,此處采用可靠性效益的等現(xiàn)值折算;
對(duì)于中低壓配電網(wǎng),停電損失是衡量?jī)?yōu)化方案可靠性性能優(yōu)劣的指標(biāo),考慮資金的時(shí)間價(jià)值,在建立多階段綜合模型時(shí)也需要進(jìn)行規(guī)劃,如下式:
式中,表示第t階段的網(wǎng)絡(luò)損耗費(fèi)用,表示折算到第一階段年初或規(guī)劃元年年初的費(fèi)用;表示第t階段方案下停電損失費(fèi)用,表示折算到第一階段規(guī)劃元年年初的費(fèi)用;
據(jù)此,所建立的將所有費(fèi)用歸算到規(guī)劃元年的開關(guān)動(dòng)態(tài)優(yōu)化規(guī)劃的多階段模型如(12)所示:
式中,F(xiàn)N表示多階段規(guī)劃中各階段的總成本現(xiàn)值和;TT為規(guī)劃期劃分的階段數(shù),t表示第t階段,u(t)表示第t階段開始前已安裝的開關(guān)集,f(t)表示第t階段新安裝的開關(guān)集,Ni(t)表示第t階段新增安裝的第i類開關(guān)設(shè)備的數(shù)量,p(t)表示第t階段末拆除的開關(guān)集,Nj(t)表示第t階段未到使用壽命末期而提前退出運(yùn)行的第j類開關(guān)設(shè)備的數(shù)量。