[发明专利]分布式供电系统可靠性优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电优化技术，特别涉及一种分布式供电系统可靠性优化方法。

背景技术

配电系统的可靠性与经济性是紧密联系的。对于供电部门，在进行配电系统可靠性优化时，其投资成本就应该是为增强供电可靠性在设备上增加的投入，其用户损失一般是指供电中断所造成的停电损失。考虑到可靠性与经济性两者之间的关系，我们不可能为片面地提升一方而降低另一方。如何在供电可靠性与电网方的投入之间寻求某种平衡，是可靠性优化需要考虑的问题。近年来，随着分布式电源技术的迅速发展，分布式电源（DG）开始接入配电系统（分布式供电系统）。它们是配置在用户附近容量较小的发电机组，包括太阳能发电、风力发电、微型燃气轮机、柴油发电机、燃料电池、生物质能发电及储能装置等。根据需求不同，DG可以用来实现备用电源、电力调峰、热电联产以及向偏远地区供电等用途。分布式供电系统是未来智能配电网建设的重要组成部分，它与传统配电系统相结合被公认为是能够节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性的供电方式。

目前，分布式供电系统可靠性优化管理研究鲜有所见。虽有不少关于可靠性方面的研究，但忽视经济评价，难以比较可靠性效益与成本。有的也考虑了经济运行问题：起初主要集中在DG技术的研究方面；目前存在以DG安装成本、运行维护成本及与大电网交互电能所得效益为基础的最小化成本模型的研究，但这种基于传统可靠性约束的优化不一定等同于可靠性优化。配电系统接入DG，也需要权衡DG的投资运行成本以及系统容量不足造成的停电损失费用；考虑DG运行方式、出力特性与传统电源存在较大区别且易智能化调度，可靠性优化管理在分布式供电系统中有更大实现价值。此外，目前配电系统优化已着眼处理诸如负荷预测等不确定因素，而间歇性出力的可再生能源式DG接入无疑又增加了处理量，有可能使优化问题同时包含模糊和随机两类不确定因素，为不确定理论应用提出新的课题。

发明内容

本发明是针对分布式供电系统运用面对复杂情况需要优化的问题，提出了一种带温度调节的太阳能光伏组件，利用风冷自动控制太阳能电池板上的多余热量，保证太阳能光伏组件正常有效的工作。

本发明的技术方案为：一种分布式供电系统可靠性优化方法，包括如下具体步骤：

１）采用随机变量表示负荷预测值：根据负荷预测值特点，采用正态分布随机变量表示负荷预测值，已知时段t的预测负荷为                                               ，则实际负荷可表示为和之和，为服从均值为0、方差为的随机变量，即

  ；

２）采用模糊变量表示可再生能源式DG有功输出值：预测时段DG输出功率不会大于或小于，以梯形模糊变量表示可再生能源式DG有功输出，其隶属函数如下式所示：

 　，～可以根据预测时段DG平均输出功率、隶属度参数取决于DG输出功率的历史数据确定： ；                  

３）建立分布式供电系统可靠性优化模型：

A:目标函数为：

其中：，i为DG编号：1、……、为风机编号，为初始投资；为资本回收系数，为年运行维护费用，为DG额定功率，为容量因数；

，++1、……、N为微型燃气轮机编号，为天然气价格，为天然气低热值，为微型燃气轮机有功出力，为发电效率；

 ，为与主网交换功率，其为正时，以购电价格购电，其为负时，以售电价格售电；

，为等价电负荷中断量，为单位电负荷中断费用系数；为热（冷）负荷削减量，K₁为空调制热（冷）系数； 

B: 等效电功率平衡约束:, 式中的含义是微型燃气轮机联供时的等效电功率输出，即包含自身电功率输出、热（冷）功率输出转化为空调供给所消耗的电功率两部分， 其中、为模糊变量，为电负荷功率， 表示中事件的可能性，表示中事件的概率，、为约束条件的置信水平，+1、……、+为太阳能光伏阵列编号，，为综合供能系数，K₂为余热经溴机制热（冷）系数，R为热电比；

C: 热（冷）负荷供给不等式约束: ，含义是微型燃气轮机供热（冷）不外送。其中为供给全部冷（热）负荷消耗的空调电功率；

D: 重要负荷供给不等式约束:，即发电单元出力至少需要满足重要负荷的需求；

E: DG出力、系统与主网物理传输线容量约束：

                   

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