[发明专利]一种主动配电网规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网规划方法，特别是涉及一种主动配电网规划方法。

背景技术

近年来，我国配电网出现了很多新特点，包括分布式发电、储能和电动汽车在内的分布式能源接入比例逐年增大，配电网遇到波动性大和双向潮流等问题。我国配电网络一般采用“环网设计、开环运行”的接线方式，这样的配电网络已经很难满足大量接入分布式电源、智能可控负荷和储能设备的要求。主动配电网是国外率先提出的配电网未来发展的一大技术方向，通过灵活的网络结构设计以及配置先进的通信自动化设备，不但可以解决目前配电网所遇到的问题，而且还可以极大提升配电网的供电质量。

目前，传统配电网规划方法主要是：首先，在中长期负荷预测的基础上计算负荷的地理分布确定变电站位置以及供电分区，同时按照守则的容载比标准确定变电站容量。然后，在网络的N-1安全性原则基础上，按照手拉手方式规划线路。最后，对每条线路按照导则的要求配置相应的保护、通信和自动化设备。显而易见地，该配电网规划方法未充分考虑负荷的波动性和区域的可调互补特性，从而使得规划的配电网络灵活性受到限制，难以满足实际情况下复杂多变的运行方式。

主动配电网下不同时间段区域间负荷分布差异很大，相邻区域间存在可调互补的空间。传统的配电网规划方法没有充分挖掘各区域负荷互补的效益，会造成电力资产利用率较低的状况。因此，主动配电网规划时可根据变电站之间的可调互补特性将合适的变电站划分到同一个变电站组内，然后在其中考虑更复杂的接线模式以及使用更先进的二次设备，以便进一步提升主动配电网规划方案的主动化水平。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够充分挖掘主动配电网下变电站之间可调互补特性的主动配电网规划方法。

为实现上述技术目的，本发明采取以下技术方案：一种主动配电网规划方法，其包括以下步骤：(1)在所规划主动配电网覆盖区域内划分供电区域并确定每一变电站的位置；(2)根据各供电区域所对应的净负荷曲线P(t)，确定任意两变电站i和j之间的互补特性参数C_ij；(3)根据任意两变电站i和j之间的互补特性参数C_ij，计算任意两变电站i和j之间的互补特性距离D_ij；(4)根据任意两变电站i和j之间的互补特性距离D_ij，将若干个变电站进行聚类分析，进而确定A个联合运行的变电站组；(5)采用智能算法分别确定A个联合运行的变电站组中每一变电站组n个时刻t₁，t₂，…，t_n当中每一时刻的最佳接线方案，确定整个主动配电网的最佳接线方案。

所述步骤(1)采用最小负荷距法划分供电区域并确定每一变电站的位置。

所述步骤(2)中任意两变电站i和j之间的互补特性参数C_ij，确定具体过程为：

假设任意两变电站i和j的净负荷曲线分别为P_i(t)和P_j(t)，分别在净负荷曲线P_i(t)和P_j(t)上对应取n个时刻t₁，t₂，…，t_n，则变电站i和j之间的互补特性参数C_ij为：

式中，C_ij表示任意两变电站i和j之间的互补特性参数，θ_k表示t_k时刻的权重系数，C_k表示t_k时刻i、j变电站负荷的关联度参数；

式中，P_i(t_k)表示变电站i在t_k时刻的净负荷，P_i(t_m)表示变电站i在t_m时刻的净负荷，n表示时刻的个数，P_j(t_k)表示变电站j在t_k时刻的净负荷，P_j(t_m)表示变电站j在t_m时刻的净负荷。

所述步骤(3)中任意两变电站i和j之间的互补特性距离D_ij的计算过程为：

D_ij＝α*C_ij+β*distance_ij