[发明专利]分布式电源接入配电网的规划方法

说明书

本发明公开了一种分布式电源接入配电网的规划方法，其特征在于建立分布式电源的配电网扩展规划模型，为线路运行费用、分布式电源修建费用及分布式电源的接入所减少的购电量费用的数学模型，采用遗传算法进行求解，先用自适应遗传算法进行分布式电源的规划，对于遗传算法中每代产生的分布式电源容量和位置的个体，采用遗传算法进行网络的扩展规划，加入分布式电源的影响，并对由于遗传算法中的交叉、变异操作产生的不可行解进行修复，对分布式电源和网络的综合规划结果进行经济性评估。本发明根据地区的配网结构及分布式电源的容量、分布位置的实际情况，采用合适的算法解决了配电网络规划、变电站选址和定容以及分布式电源选址和定容等问题。

技术领域

本发明涉及新能源及配电网规划领域，尤其涉及一种分布式电源（DG）接入配电网的规划方法。

背景技术

近年来，以风电和光伏为主的新能源发电发展迅速。大力发展风电、光伏有利于减少化石燃料消耗、降低碳排放水平。配电网中光伏电站和风电场一般以分布式电源的形式接入，由于风速和光照受天气的影响较大，使得风电场和光伏电站出力具有随机性，所以传统的配电网规划方法不能完全适应分布式电源并网的情况。当大量的分布式电源出现在规划方案中时，大量的随机变化使得电力系统的复杂性大大增加。传统的规划方法没有充足的能力解决包含分布式电源的规划问题，这主要是因为传统的规划方法都不同程度地将规划问题进行了简化，对于规划中客观存在的难以定量表达的不确定性因素缺乏较好的处理方法。分布式发电的出现，给传统的配电网规划带来了实质性的挑战，使得电网规划人员在选择最优方案的时候必须考虑由它所带来的影响，因此成为配电网规划研究的一个焦点。

在配电网规划算法方面，线性规划和近似优化类算法通常对配电网规划模型作若干简化，如变电站和馈线系统分开处理、将非线性费用和运行约束线性化、不考虑辐射状约束和可靠性等。所有这些简化使得所求出的解只是在某一特定条件下的局部最优解，从而影响了它的实际应用。文献《考虑环境因素的分布式发电多目标优化配置》将节点有功、无功网损微增率两者进行结合，提出等效微增率的概念，通过计算微增率进行排序，确定分布式电源的最佳位置，综合考虑网损、电压改善程度和环境效益因素对分布式电源定容。文献《考虑电压质量的分布式电源定容选址》根据不同类型分布式电源在潮流计算中的模型，分析分布式电源接入对电压稳定和电压质量的影响，提出了降低网损和改善电压质量为目标的分布式电源定容选址。文献《考虑环境成本和时序特性的微网多类型分布式电源选址定容规划》基于不同负荷类型和分布式发电的时序特性建立了一种考虑环境成本的分布式电源选址定容规划模型。以上大部分的研究仅在对配电进行单一规划，而对于配电网协调规划的研究相对较少。

在实际配电网规划中，规划人员常常需要根据规划的目的和要求对决策变量进行取舍和裁剪，当负荷变动不大、没有大的设备投入时，配电规划人员要解决的是配电网重构问题，规划模型中就不涉及变电站和馈线的决策；当不考虑可靠性时，模型中就不涉及开关设备的决策等。这就要求配电网规划模型和算法既要具备全面性和完整性，又要具备灵活性和可裁剪性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足提供一种分布式电源接入配电网的规划方法，分析和研究分布式电源技术的相关特性，以及其对地区电力系统的影响，研究分布式电源的合理规模、布点规划以及电网扩展规划，最终提出地区配电网接纳分布式电源的规划优化方案。

本发明所述的方法，其特征在于：

1、建立分布式电源的配电网扩展规划模型，所述的模型为线路运行费用、分布式电源修建费用及分布式电源的接入所减少的购电量费用的数学模型；

2、采用遗传算法进行求解。

所述的采用遗传算法进行求解是采用了遗传算法计算过程的相互结合。