[发明专利]一种基于两层规划的多阶段主动配电网自愈规划方法

说明书

本发明公开了一种基于两层规划的多阶段主动配电网自愈规划方法。本发明包括以下步骤：规划区域调研分析，确定规划目标和决策变量；根据规划目标和决策变量列出目标函数，其中外层规划目标函数为净现值；内层规划目标函数包括DG削减量和主动负荷削减量；列出外层规划约束项和内层规划约束项；根据内层规划目标函数、外层规划目标函数、相关约束项生成主动配电网自愈规划模型；对主动配电网自愈规划模型进行优化然后计算，以得到最优决策。充分考虑了主动配电网长期的投资成本和短期的运行经济性，最大程度上提高电网中储能系统、线路的资产利用率。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别涉及一种基于两层规划的多阶段主动配电网自愈规划方法。

背景技术

配电网扩展规划是电力系统规划的一个重要研究领域。近年来，在2006年由CIGRE提出的ADN(Active Distribution Network，主动配电网)概念成为了众多电力规划领域学者的关注重点。ADN的一个重要特点是集成控制系统对于多种形式的DER(DistributedEnergy Resources，分布式能源)进行控制，例如DG(Distributed Generation，分布式发电)、CL(Controllable Load，可控负荷)和ESS(Energy Storage System，储能系统)。显而易见，DER的集成会对传统配电网扩展规划产生很大的影响。传统的配电网规划主要可划分为：变电站规划、网架规划、变电站–网架联合规划。

而自愈是智能配电网的重要特征，也是其建成的重要标志。配电网自愈是指配电网的自我预防和自我恢复的能力，这种能力来源于对电网重要参数的监测和有效的控制策略。其中，自我预防是通过系统正常运行时对电网进行实时评价和持续优化来完成的，而自我恢复是电网经受到扰动或发生故障时，系统自动进行故障检测、隔离并恢复供电来实现的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于两层规划的多阶段主动配电网自愈规划方法，在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。本发明方法能提高电网中变电站、线路的资产利用率，并且简单方便。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种考虑自愈功能的主动配电网规划方法，包括以下步骤：

步骤1、规划区域调研分析，确定规划目标和决策变量；

步骤2、根据规划目标和决策变量列出目标函数，其中外层规划目标函数为净现值，即收益与网络综合费用之差；网络综合费用包括规划期投资建设成本、运行维护成本、DG及主动负荷削减成本；内层规划目标函数包括DG削减量和主动负荷削减量；

步骤3、列出约束项；

外层规划约束项包括网络连通性限制、网络辐射性限制、系统供电不足期望值小于最大值限制、系统平均中断时间小于最大值限制和建设逻辑约束；内层规划约束项包括节点电压限制、线路及变压器容量限制、主动负荷削减量限制、新能源出力调整量限制和功率平衡约束；

步骤4、根据内层规划目标函数、外层规划目标函数、相关约束项生成主动配电网自愈规划模型；

步骤5、对主动配电网自愈规划模型进行优化然后计算，以得到最优决策。

步骤1所述的规划区域调研分析，确定规划目标和决策变量，具体如下：

确定规划区域，调研规划地区的法律政策和土地类型，从而确定变电站位置；

预测规划地区的负荷、得到规划地区的负荷分布和典型日负荷曲线，进而结合变电站位置得到规划区内全部可建线路；

调研规划地区可接受的新能源渗透率，得到新能源的典型日出力曲线，确定DG出力调整量；所述的典型日负荷曲线包含昼负荷峰值和夜负荷峰值；

调研规划地区主动负荷分布及容量，确定主动负荷削减量；