[发明专利]一种考虑源荷匹配度的主动配电网分布式电源规划方法

权利要求书

1.一种考虑源荷匹配度的主动配电网分布式电源规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）获取网架信息、历史负荷数据及风速、光照和温度这些气象数据，确定春、夏、秋、冬四季的典型日负荷数据和气象数据；

（2）根据典型日负荷数据和气象数据，结合分布式电源出力模型和实际负荷数据，建立分布式电源和负荷的时序出力模型；

（3）建立多时间尺度的双层规划模型；所述双层规划模型包括上层规划模型和下层规划模型，所述上层规划模型以规划年限内的年综合费用最小为目标函数，约束条件是分布式电源接入数目约束；所述下层规划模型以源荷匹配度最优为目标函数，约束条件是功率平衡约束、节点电压约束、分布式电源弃电约束和爬坡率约束；

（4）采用改进粒子群双层规划算法求解模型，具体为初始化满足步骤（3）上层约束条件的粒子群位置和速度，每个粒子代表一种分布式电源规划方案；

（5）将每个粒子的位置即分布式电源规划方案代入步骤（3）中的下层规划模型，根据步骤（2）的分布式电源和负荷的时序出力模型，采用改进粒子群算法求解步骤（3）的下层规划模型，得到每个分布式电源规划方案对应的最优运行方案；

其中，所述改进粒子群双层规划算法是通过两个改进粒子群优化算法的交互迭代来求解双层规划问题。

（6）根据步骤（5）中分布式电源规划方案和对应的运行方案，计算步骤（3）的上层目标函数，获取全局最优粒子适应度及位置即分布式电源最优配置方案；

（7）判断是否满足收敛条件；若是，则全局最优粒子的位置即为分布式电源规划方案；若否，则更新粒子的位置和速度，转至步骤（5）。

2.根据权利要求1所述的考虑源荷匹配度的主动配电网分布式电源规划方法，其特征在于，所述分布式电源包括光伏、风电、储能和微型燃气轮机。

3.根据权利要求1所述的考虑源荷匹配度的主动配电网分布式电源规划方法，其特征在于，在分布式电源时序出力模型中，光伏和风电为四季度典型日时序出力模型，储能起削峰填谷的作用，微型燃气轮机以最大功率输出。

4.根据权利要求1所述的考虑源荷匹配度的主动配电网分布式电源规划方法，其特征在于，所述上层规划模型的目标函数为：

式中：t为年度规划阶段时间尺度编号；h为日内运行时段编号，H为日内总时段数；s为场景编号，s=1,2,3,4；i为节点编号；、、、、和分别为分布式电源投资成本、主网购电成本、微型燃气轮机发电成本、风电弃电成本、光伏弃电成本和网损成本；、、和分别为光伏、风电、微型燃气轮机和储能电池第t年的投资决策变量；、、和为分布式电源安装点候选集；、、和为分布式电源投资成本系数；、、、和分别为主网购电量、微型燃气轮机发电量、风电弃电量、光伏弃电量和网损量；、、、和分别为主网购电价格、微型燃气轮机发电成本价格、风电弃风惩罚价格、光伏弃电惩罚价格和网损价格；C是指年综合费用，T为总的时间尺度数，S为总场 景数。

5.根据权利要求1所述的考虑源荷匹配度的主动配电网分布式电源规划方法，其特征在于，所述下层规划模型的目标函数为：

式中：为分布式电源安装点候选集；为源荷匹配度指标，用于衡量分布式电源与负荷的实时匹配度，由下式确定：

式中：为电压波动值；、分别为规划年内电压变化过程中的最大及最小值；为额定电压；为分布式电源接入前计算周期内系统最大电压波动值；为分布式电源接入后最大电压波动值；当值为正，表明系统电压波动程度增加，值越大，情况越恶劣，与负荷的匹配度也越差；当值为负，表明系统电压波动程度减小，其绝对值越大，改善情况越好，与负荷的匹配度越好。