[发明专利]基于混合整数线性规划的主动配电网联合优化算法

说明书

本发明公开了基于混合整数线性规划的主动配电网联合优化算法，包括：对主动配电网规划中的不确定性因素进行建模；输入主动配电网规划中的基础数据；构造以综合成本最小为目标函数，并满足各项约束条件的主动配电网综合规划模型；将非线性的主动配电网综合规划模型线性化，采用混合整数线性优化算法进行模型求解。本发明将主动配电网规划这个复杂的大规模混合整数非线性规划问题通过线性化方法转化为混合整数线性规划问题，从而可依托成熟的MILP商用求解器进行求解，大大简化了主动配电网规划问题的求解难度，提高了模型求解的效率和可靠度。

技术领域

本发明涉及电力系统配电网技术领域，特别是涉及基于混合整数线性规划的主动配电网分布式电源(distributed generation,DG)容量与线路选型的联合优化算法。

背景技术

主动配电网是通过灵活的网络拓扑结构来管理潮流以便对分布式能源进行主动控制和主动管理的配电系统。它能增加系统对分布式能源接纳能力、提高系统对于可再生能源消纳水平、提高配电系统资产利用效率并减缓其升级投资，同时改善供电质量及供电可靠性。

配电网规划是为了满足未来年负荷增长和电网发展的要求，确定何时、何地、建设何种类型的线路、变电站以及分布式能源等设备。配电网规划结果直接影响配电网投资、收益以及系统运行的安全性、可靠性、稳定性。

主动配电网规划中优化变量较多，且分布式电源输出功率受气象条件影响存在较大的不确定性，增加了主动配电网规划的复杂程度，属于大规模混合整数非线性求解问题。

目前国内外关于主动配电网规划的研究中大多采用人工智能算法，优化过程中需要进行大量潮流计算，大大增加了计算量，导致计算时间长，且难以保证得到全局最优解，难以满足实际工程中对主动配电网规划的需要。

综上所述，现有技术中对于主动配电网优化算法问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供了基于混合整数线性规划的主动配电网联合优化算法，本发明采用混合整数线性规划的方法，降低了优化问题的复杂程度和求解难度，并可得到全局最优解，提高了主动配电网规划问题的求解效率和精度，能够实现同时对主动配电网线路的选型和DG的定容进行规划。

基于混合整数线性规划的主动配电网联合优化算法，包括：

对主动配电网规划中的不确定性因素进行建模；

输入主动配电网规划中的基础数据；

构造以综合成本最小为目标函数，并满足各项约束条件的主动配电网综合规划模型；

将非线性的主动配电网综合规划模型线性化，采用混合整数线性优化算法进行模型求解。

进一步的，对主动配电网规划中的不确定性因素进行建模，具体为：

根据电网规划年限内的负荷预测数据和地区环境因素统计数据(风速，光照等)，对规划年限内的每一年生成4个代表该年配电网各个季度的典型日场景。在每个典型日场景中，划分为24个规划时段，每一时段间隔为一个小时，假设负荷预测数据和风速、光照等环境参数在各个时段内保持不变。其中，各典型日场景的负荷预测数据根据配电网负荷预测技术得出，风速、光照等环境参数由地区历史风速和光照数据统计得出。

进一步的，所述主动配电网综合规划模型的综合成本对应的目标函数表示为：

minTC＝C_{DG_inv}+C_{L_inv}+C_grid+C_{DG_oper}+C_loss+C_LOL