[发明专利]一种分布式电源的选址定容方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式电源发电技术领域，具体涉及一种分布式电源的选址定容优化方法。

背景技术

近年来，以清洁能源为主分布式发电技术在全国范围内发展迅速，对社会来说，具有节能减排的积极作用，对电网而言，对于缓解用电矛盾有积极意义。从可持续发展、国家能源战略、降低环境污染和建设和谐社会来看，发展分布式电源技术是我国的必然选择。

分布式电源能够显著提高负荷可靠性。在发生故障时，能够迅速形成计划孤岛，确保重要负荷的运行。

当前电网的运行是以可靠性为首要因素的保守运行，这种运行状态使得变压器无法经济运行，造成大量的损耗，分布式电源的接入无疑可以减少压力。变压器可以更多的处于经济运行状态，同时分布式电源靠近负荷的特性，降低了电能在线路上的损耗，使线路处在正常工作状态。同时，在高密度负荷地区，出现低电压等电能质量较低的情况，分布式电源的接入可以极大的改善电能质量，提高可靠性。

目前，关于孤岛的研究，大部分是在分布式电源配置确定的情况下进行的，而分布式电源优化配置的研究并没有考虑孤岛划分的影响因素，大部分优化算法的目标函数是从损耗或投资角度出发的，并没有考虑分布式电源的可靠性因素。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种分布式电源选址定容的优化方法，本案由此产生。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种分布式电源选址定容的优化配置方法，以缺供电量造成的经济损失最小为目标函数，以提高重要负荷的可靠性为目的，为分布式电源的选址定容优化配置作出依据。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种分布式电源的选址定容方法，其特征在于：

步骤1：据配电网络的拓扑结构建立网络模型，依据分布式电源位置容量配置方案，确定数学模型，同时，依据故障发生概率生成故障集，依据经济密度生成各个节点单位缺供电量造成的经济损失表；

步骤2：结合配置信息确定染色体编码，产生初始种群；对种群中每个个体生成计划孤岛，从故障集中按照轮盘赌法随机抽取生成单点故障，依据负荷停运时间对电网负荷节点进行分类，结合单位缺供电量造成的经济损失表评估个体适应度；

步骤3：开始遗传操作，实行精英策略及自适应交叉、变异，提高算法收敛速度，避免局部最优；

步骤4：进行分布式电源的选址定容。

进一步改进在于：所述网络模型要标记出负荷点容量、负荷等级、单位缺供电量造成的经济损失等信息；将分布式电源作为容量已定的发电机，不再考虑其功率输出变化；将负荷点负荷量作为定值，负荷点负荷量的选取依照典型日的最大负荷为基准。

进一步改进在于：分布式电源的选址定容优化数学模型，其目标函数如下：

式中，EL表示缺供电量造成的经济损失，i表示节点，N表示节点数量，E_i表示在i节点单位电能缺供造成的经济损失，L_i表示节点i功率，T_i表示节点i的停电时间。

进一步改进在于：所述目标函数的约束条件如下：

输电线路的传输功率极限约束为

配电网DG穿透功率上限约束为

η为配电网允许穿透功率系数；K为DG个数。

进一步改进在于：所述故障集依据长期以来发生供电故障的大数据生成，包含每个可能造成负荷点停电的元件故障概率，在进行适应度计算时，随机生成多次单点故障。

进一步改进在于：所述节点单位缺供电量造成的经济损失表依据节点所在的国民生产总值与用电量的关系得出。

进一步改进在于：所述初始种群以节点数量、以0.05MW为单位容量限制要求，在电力可靠性需求、地理条件便利等生成。

进一步改进在于：所述计划孤岛为从分布式电源所在的节点出发，以容量为限制，对附近节点进行广度优先遍历，在保证分布式电源额定功率允许的前提下，尽量保证权值大的负荷优先纳入孤岛范围，以权重、负荷的乘积之和最大为目标即：

约束条件为：

孤岛内功率约束为

孤岛联通约束为

孤岛不相交约束为

d为孤岛范围，w_i为节点负荷权重，L_i为节点负荷，P_DG为分布式电源容量，j为节点间线路，ti表示在i节点的孤岛范围。