[发明专利]有源配电网规划方法

说明书

本发明公开了一种有源配电网规划方法，包括建立光伏发电出力模型并缩减运行场景；建立配电公司网架建设优化模型；建立配电公司电价调节模型；生成配电网网架架构；对生成的模型进行求解得到最终的有源配电网规划方案。本发明的方法能够解决有源配电网网架扩展规划问题，能够选择最优的配电网线路建设方案，减少投资费用，提高分布式电源消纳能力，减少弃光，有效降低网络损耗，提高配电网的经济性。

技术领域

本发明具体涉及一种有源配电网规划方法。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。

近年来，在能源资源紧张、环保压力增大的环境下，分布式可再生能源高渗透率接入配电网成为必然趋势。传统的配电网规划主要是规划配电网的网架结构建设方案，无法考虑分布式电源对配电网运行状态的影响。同时，分布式电源发电功率很大程度上取决于当地的自然环境的因素，不能完全根据用户的用电需求进行控制。为时时满足用户的用电需求，在有源配电网的规划中必须充分考虑分布式电源的时序特性，这使得传统配电网针对单一时间断面的规划方法不再适用。而且，通过全年8760个小时配电网的运行情况来计算配电网运营成本的方法过于复杂，规划所需的求解时间过长，实用性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种科学可靠且方法相对简单和高效的有源配电网规划方法。

本发明提供的这种有源配电网规划方法，包括如下步骤：

S1.建立光伏发电出力模型，同时进行运行场景缩减；

S2.建立配电公司网架建设优化模型；

S3.建立配电公司电价调节模型；

S4.生成配电网网架架构；

S5.对生成的模型进行求解，从而得到最终的有源配电网规划方案。

步骤S1所述的建立光伏发电出力模型，具体为采用如下步骤建立光伏发电出力模型：

A.采用如下算式计算太阳光照强度概率密度函数f(r)：

式中Γ为Gamma函数，r为计算时段内的实际光强，r_max为计算时段内的最大光强，α和β为贝塔分布参数，且式中μ_s为光照强度平均值，σ_s为光照强度标准差；

B.采用如下算式计算得到太阳能电池方阵输出功率的概率密度函数f(P_M)：

式中P_M为太阳能方阵实际输出功率，R_M为太阳能方阵最大输出功率。

步骤S1所述的进行运行场景缩减，具体为采用如下规则进行运行场景缩减：首先根据地区光照强度的历史数据计算光照强度概率函数的参数，然后采用蒙特卡洛模拟法对各个时段的光照强度进行抽样，计算光伏发电的输出功率，最后采用K-Means算法对模拟得到的光伏发电的输出功率进行聚类，得到四个典型日的分布式电源出力曲线。

步骤S2所述的建立配电公司网架建设优化模型，具体为采用如下步骤建立模型：

(1)采用如下算式建立模型目标函数：