[发明专利]一种考虑时序性和可靠性的配电网双层规划方法

权利要求书

1.一种考虑时序性和可靠性的配电网双层规划方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1、对配电网中的风力发电和光伏发电出力以及负荷功率分别建立相应的四季典型日时序曲线模型；

S2、对步骤S1中的模型进行多场景机会约束处理；

S3、建立考虑时序性和可靠性的配电网双层规划数学模型，包括目标函数和约束条件；

S4、应用粒子群优化算法对步骤S3中的数学模型进行求解，并用最小生成树法保证迭代过程中配电网的辐射性和连通性结构；

所述步骤S3中建立的配电网双层规划数学模型，包括

1)上层模型

上层模型的目标函数为

式中：f₁表示的为经济性目标，其中C_line、C_DG、C_en、C_loss、C_u分别为线路的投资及运维费用、分布式电源的投资和运维费用、向上级电网购电成本、网损成本、可再生能源环保及节能效益；f₂表示可靠性目标，λ_reliability表示配电网的供电可靠性；

上层模型的约束条件为：

a、功率平衡约束

式中：P_i为节点i有功注入功率；Q_i为节点i无功注入功率；j∈i为所有与节点i直接相连的节点集合；U_i为节点i电压幅值，U_j为节点j电压幅值；G_ij为节点导纳矩阵的实部；B_ij为节点导纳矩阵的虚部；θ_ij为节点i与j电压相角差；

b、节点电压上下限概率约束

P{U_min≤U≤U_max}＝k_u/N≥β_u (3)

式中：U_max和U_min分别为节点电压的上限和下限；k_u为所有场景中满足电压上下限约束的场景数；β_u为节点电压约束的置信水平；N为场景总数；

c、支路功率概率约束

P{P_l≤P_lmax}＝k_l/N≥β_l (4)

式中：P_l为支路功率；P_lmax为支路允许的功率上限；k_l为所有场景中满足支路功率约束的场景数；β_l为支路功率约束的置信水平；

d、禁止倒送功率概率约束

P{P_ΣDG≤P_ΣL}＝k_B/N≥β_B (5)

式中：P_ΣDG和P_ΣL分别为DG总出力和负荷有功总需求；k_B为所有场景中满足禁止倒送功率约束的场景数；β_B为禁止倒送功率约束的置信水平；

e、分布式电源安装容量约束

式中：P_ΣPV为PV总安装容量；P_ΣWG为WG总安装容量；σ为可再生能源DG最大渗透率；P_ΣLmax为配网最大有功负荷的总和；P_PVimax为待选并网节点i的PV最大安装容量；P_WGimax为待选并网节点i的WG最大安装容量；其中，PV表示光伏，WG表示风电；

2)下层模型

下层模型目标函数为DG年有功切除量的期望值最小，即

式中：f为下层模型目标函数，τ_Z为场景z下配网年累计运行时间，P_cur,z-DGi为场景z下第i个DG的有功切除量，Ω_z为所有场景的集合，Ω_DG为所有DG的集合；

下层模型约束条件为：

a、DG出力切除量约束

式中：P_cur,z-DGi为场景z下第i个DG的有功切除量，和分别表示第i个DG出力切除下限和上限；

b、无功补偿设备投切量约束

式中：Q_Ci表示第i个DG安装节点处无功补偿设备的投切量，和分别表示无功补偿设备投切量的下限和上限；

c、变压器分接头调节范围约束

式中：T_k表示第i个DG安装节点处无功补偿设备的投切量，和分别表示变压器分接头调节范围的下限和上限。