[发明专利]一种含分布式电源的配电网线性规划模型

权利要求书

1.一种含分布式电源的配电网线性规划模型，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：建立电网规划模型目标函数，对于配电网规划，在考虑了配电网中的分布式电源、网架结构等因素的情况下，以配电网的建设成本、运行成本和环境成本最小为优化目标；

步骤S2：建立电网规划模型的约束条件，其中包括潮流约束、网架结构约束、发电容量约束、电量平衡约束、节点电压约束、支路传输功率约束和分布式电源安装容量约束。

2.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的配电网线性规划模型，其特征在于：步骤S1中所述电网规划模型目标函数为：

minf(x)＝γC_con(x)+C_ope(x)+C_env(x)

γ=r(1+r)Y(1+r)Y-1]]>

其中，γ为建设成本等年值平均系数，r为贴现率，Y为建设线路和设备的投资偿还期；在所述电网规划模型目标函数当中的规划成本中包含建设成本C_con(x)、运行成本C_ope(x)和环境成本C_env(x)。

3.根据权利要求2所述的一种含分布式电源的配电网线性规划模型，其特征在于：所述建设成本C_con(x)、运行成本C_ope(x)和环境成本C_env(x)的表达式分别为：

建设成本

Ccon(x)=Σa=1AΣb=1BcabxJXij+Σd=1DΣe=1EcdexHXde+Σf=1FΣg=1GcFBgpFBfgxFBfg+Σh=1HΣi=1I(cJB0+cJBsJBhi)xJBhi+Σj=1JΣk=1KcKBsKBjkxKBjk]]>

运行成本

Cope(x)=pBWB+Σf=1FΣg=1GcYFBgpFBfgxFBfg+Σh=1HΣi=1IcYBsJBhixJBhi+Σj=1JΣk=1KcYBsKBjkxKBjk]]>

环境成本

Cenv(x)=Σf=1FΣg=1GΣl=1LcEFBglwFBfgxFBfg+Σl=1LcEBlWB]]>

其中，c_ab表示第a条线路第b种建设方案的费用，A表示待建线路的总数，B表示新建线路方案的总数，c_de表示第d条线路第e种更换方案的费用，D表示待更换线路的总数，E表示更换线路方案的总数，c_FBg表示第g种分布式电源建设方案的单位容量成本，p_FBfg表示第f个节点第g种分布式电源建设方案的额定容量，F表示安装分布式电源节点的总数，G表示分布式电源建设方案的总数，c_JB0表示新建变电站的单位容量建设费用，s_JBhi表示第h个节点第i种变电站建设方案的建设容量，H表示可能新建变电站的节点总数，I表示新建变电站的方案总数，c_KB表示变电站扩容的单位容量建设费用，s_KBjk表示第j个节点第k种变电站扩容方案的扩容容量，J表示现有变电站节点的总数，K表示变电站扩容的方案总数，p_b表示为配电网从上级电网购电的单位电价，W_B表示向上级电网的年购电量，c_YFBg表示第g种分布式电源建设方案的单位容量年运行成本，c_YB表示变电站单位容量的年运行成本，c_EFBgl表示第g种分布式电源建设方案单位发电量产生第l种污染物带来的环境成本，w_FBfg表示第f个节点第g种分布式电源建设方案的年度发电量，L表示发电产生的污染物的种类总数，c_EBl表示向上级电网购得单位发电量产生第l种污染物带来的环境成本。

4.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的配电网线性规划模型，其特征在于：步骤S2中7个约束的方程分别为：

潮流约束：采用潮流方程线性化模型

Pm=Σn=1NGmnUn-Σn=1NBmnθn]]>

Qm=-Σn=1NBmnUn-Σn=1NGmnθn]]>

网架结构约束：采用网络连通性线性化模型

U_n＞ε

I·=Y0U·+Σb∈B(MbUbf-MbUbt)]]>

-xbM≤Ubf≤xbM]]>

Ufb-M(1-xb)≤Ubf≤Ufb+M(1-xb)]]>

-xbM≤Ubt≤xbM]]>

Utb-M(1-xb)≤Ubt≤Utb+M(1-xb)]]>

发电容量约束

sB0+Σf=1FΣg=1GpFBfgxFBfg+Σh=1HΣi=1IsJBhixJBhi+Σj=1JΣk=1KsKBjkxKBjk≥λΣnNgn]]>

电量平衡约束

WB+Σf=1FΣg=1GwFBfgxFBfg=τΣnNgn1-η]]>

节点电压约束

U_nmin≤U_n≤U_nmax

支路传输功率约束

P_mnmin≤P_mn≤P_mnmax

分布式电源安装容量约束

Σf=1FΣg=1GpFBfgxFBfg≤σΣnNgn]]>

其中，N表示电网节点总数，P_m表示节点m的注入有功功率，Q_m表示节点m的注入无功功率，U_n表示节点n的节点电压幅值，θ_n表示节点n的节点电压相角，s_B0表示现有变电站的容量，w_FBfg表示表示第f个节点第g种分布式电源建设方案的年发电量，τ表示年最大负荷利用小时数，η表示配电网平均网损率，U_nmin表示节点n的节点电压下限，U_nmax表示节点n的节点电压上限，P_mn表示节点m、n之间的线路传输的有功功率，λ表示区域容载比，g_n表示节点n的最大有功负荷，W_B表示配电网向上级电网的年购电量，P_mnmin表示节点m、n之间的线路传输的有功功率下限，P_mnmax表示节点m、n之间的线路传输的有功功率上限，σ表示分布式电源装机容量占配电网最大负荷的比例上限。