[发明专利]含分布式能源及充电站的配电网扩展规划综合优化方法

权利要求书

1.一种含分布式能源及充电站的配电网扩展规划综合优化方法，其特征在于，包括：

建立基于系统平均断电持续时间和规划的所述配电网的年平均费用的多目标优化函数；

确定所述多目标优化函数的约束条件；所述约束条件包括：配电网络拓扑结构约束、节点功率平衡约束、线路功率约束、节点电压约束、供电能力要求约束、分布式能源安装容量约束、充电站所需容量约束和负荷要求约束；

设定所述配电网中的每个节点的分布式能源的容量和充电站的容量；

根据所述每个节点的分布式能源的容量和充电站的容量、所述多目标优化函数和所述约束条件，通过多目标扰动生物地理学算法，求解所述多目标优化函数；包括：

将优化变量随机生成NP个栖息地x_i；

将NP个所述栖息地x_i生成第一栖息地种群H；

根据所述第一栖息地种群H生成第二栖息地种群H_n；

根据所述第二栖息地种群H_n生成非支配栖息地种群H_c；

对所述非支配栖息地种群H_c进行解码；

根据所述解码结果，判断是否满足终止条件；

若满足终止条件，则输出所述非支配栖息地种群H_c；否则，合并所述第二栖息地种群H_n和所述非支配栖息地种群H_c为所述第一栖息地种群H，并重复进行所述生成第二栖息地种群H_n、所述生成非支配栖息地种群H_c、所述对所述非支配栖息地种群H_c进行解码和所述判断是否满足终止条件的步骤，直到满足所述终止条件；

根据所述非支配栖息地种群H_c，得到所述系统平均断电持续时间和所述规划的所述配电网的年平均费用；

根据所述系统平均断电持续时间和所述规划的所述配电网的年平均费用绘制Pareto曲线；

设置所述系统平均断电持续时间的权重和所述规划的所述配电网的年平均费用的权重，并根据Pareto解集获取所述多目标优化函数的最优解，所述优化变量为X＝[x₁|x₂|x₃|x₄|x₅|x₆]，其中，x₁、x₂和x₃采用十进制编码，x₄、x₅和x₆采用二进制编码；x₁表示配电网网架结构，通过随机生成树策略产生，并满足配电网拓扑结构约束条件；x₂表示待选充电站节点的安装容量；x₃表示待选节点分布式能源安装容量；x₄表示待更换线路是否更换；x₅表示待选节点是否安装分布式能源；x₆表示是否新建线路；

按照所需的所述多目标优化函数的解对应的所述配电网中的每个节点的分布式能源的容量和充电站的容量，进行含分布式能源及充电站的配电网扩展规划综合优化；

所述配电网络拓扑结构约束包括：g∈G，其中，g为规划的配电网的框架结构，G为配电网的总框架结构；

所述节点功率平衡约束包括：和其中，P_is和Q_is分别为节点i有功注入和无功注入；U_i为节点i电压幅值；j∈i表示节点j与节点i相连；G_ij和B_ij分别为节点导纳矩阵的实部和虚部；θ_ij为节点i和j之间的电压相角差；

所述线路功率约束包括：S_lS_lmax，l＝1，2，……，L，其中S_l为线路l的实际传输功率，S_lmax为线路l的输送的最大容量；

所述节点电压约束包括：U_imin≤U_i≤U_imax，i＝1，2，……，m，其中，U_imin为节点i最小允许电压，U_imax为节点i最大允许电压，m为节点的个数；

所述供电能力要求约束包括：

其中，S₀为变电站容量；λ为区域容载比，g_a为负荷点a的有功负荷，P_REGef为节点e安装第f种分布式能源的容量，S_KRB为节点e接入充电站容量，x_REGef∈[0,1]，x_KRB∈[0,1]；

所述分布式能源安装容量约束包括：S_ENGdemand∑P_ENGσS_max，其中，S_max为配电网最大负荷，∑P_ENG为分布式能源总容量，σ为分布式能源安装占最大负荷的比例上限，S_ENGdemand为规划水平年分布式能源容量；

所述充电站所需容量约束包括：其中，P_S为新建充电站容量，P_demand根据规划水平年的所有充电站容量确定；

所述负荷要求约束包括：其中，λ(i1)为第i1种方案发生的概率；P(i1)为第i1种方案值；μ_P(i1)为P(i1)方案下对应的扰动值，μ_P为对应供电功率期望值。