[发明专利]一种计及分布式电源的变电站优化规划方法

说明书

本发明涉及一种计及分布式电源的变电站优化规划方法，包括以下步骤：1)基于马尔科夫链模型建立DG出力及负荷的时间序列；2)根据所述DG出力及负荷的时间序列建立变电站规划时序模型；3)采用LA‑GA交替迭代算法对所述变电站规划时序模型进行优化求解，获取最优的变电站规划结果。与现有技术相比，本发明进行变电站规划优化时，充分考虑了DG对变电站规划的影响，计及了DG的地理分布及其波动性，并考虑了各变电站供区内DG渗透率的平衡，具有规划结果可靠性高、搜索速度快等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统变电站规划技术领域，尤其是涉及一种计及分布式电源的变电站优化规划方法。

背景技术

变电站规划是电网规划的关键部分，其合理性直接影响到规划区域电网的结构、投资及运行的经济性与可靠性。近年来分布式发电技术得到快速发展，分布式电源(distributed generation，DG)具有环境友好、可再生的特点，使其在配电网中得到了大量应用，然而DG出力具有间歇性和随机性，DG接入后电网规划的负荷预测阶段变得复杂、电网负荷运行特性的波动性增大，如何充分计及电网中DG资源及其出力的不确定性，成为现阶段变电站规划需要考虑的重要问题。

国内外对配电网变电站规划开展了大量研究，在变电站初始站址选取、供电范围划分、规划模型建立及模型求解算法实现方面都取得一定进展。文献[1]基于冗余网格动态减少法产生初始站址，并对变电站站址及容量进行优化；文献[2]、[3]分别采用改进K-Means算法及改进加权Voronoi图进行变电站供电范围划分；文献[4]、[5]对影响变电站规划的地理信息因素提出了不同的考虑方法；文献[6]将云理论与遗传算法相结合，对变电站选址定容求解方法进行了改进；文献[7]提出将整个规划区域分成若干非预先设定的小区域单独进行变电站优化规划；文献[8]综合考虑变电站选址定容优化以及中压馈线路径规划进行了变电站综合规划。上述对变电站进行的规划主要针对传统配电网进行，即以最大运行工况进行规划，虽然对未来电网运行的安全性进行了充分的考虑，但也可能造成不必要的备用容量配置及投资浪费。

随着电网中分布式电源渗透率的逐渐提高，分布式电源对电网负荷预测产生影响，变电站规划中需要计及分布式电源接入的影响。文献[9]考虑DG接入进行了变电站选址定容规划，将DG作为备用电源进行规划，并以其额定出力进行规划；文献[10]考虑DG的时序特性进行了DG选址定容规划，基于不同季节下的典型负荷及DG出力曲线进行多场景分析；文献[11]基于马尔科夫链建立风速时序预测模型用于系统跟踪风电出力以及对电网进行优化调度。文献[12]计及友好负荷及DG可信出力的影响对电网峰值负荷进行了预测，对电网中部分可控负荷进行了总体考虑。上述在对变电站规划中的DG资源考虑方面，主要以DG额定出力或可信出力进行规划，已有的DG时序模型主要用于DG规划及电网调度方面，在变电站规划中对负荷及DG出力的时序性还未能做到充分考虑；同时，分布式电源出力的随机性，不同变电站中DG资源的合理分配将会对变电站综合负荷特性产生影响。

参考文献如下：

[1]王玉瑾，王主丁，张宗益，等.基于初始站址冗余网格动态减少的变电站规划[J].电力系统自动化，2010(12)：39-43.

[2]符杨，卫春峰，李振坤，等.考虑地理信息和行政边界的变电站供区优化[J].电网技术，2014，38(1)：126-131.

[3]曹昉，孟琦斌，苗培青，等.基于改进加权Voronoi图和遗传算法的变电站规划[J].电网技术，2015，39(2)：511-516.

[4]苏海锋，张建华，梁志瑞，等.基于GIS空间分析与改进粒子群算法的变电站全寿命周期成本规划[J].中国电机工程学报，2012，32(16)：92-98.

[5]刘自发，张伟.基于地理信息因子及自适应小生境微分进化算法的变电站规划[J].电力自动化设备，2012，32(10)：42-47.