[发明专利]一种配电网分布式光伏并行优化配置方法及系统

权利要求书

1.一种配电网分布式光伏并行配置优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取分布式光伏电源实时运行状态参数；将所述运行状态参数代入预先建立的分布式光伏电源优化配置模型；基于并行计算的多场景分析和多目标分子微分进化算法对优化配置模型进行求解；依据求解结果对分布式光伏电源进行优化配置；

其中，所述优化配置模型的建立是将主动管理措施作为决策变量，考虑主动管理的分布式光伏规划框架，以分布式光伏能量渗透率最大和电压偏差最小为目标函数；

所述多场景分析为基于二分K-均值聚类的多场景分析法处理光伏出力和负荷的不确定性及时序特性；

所述多场景分析法包含场景生成和场景缩减两个阶段；

所述场景生成阶段，对光伏和负荷的历史数据进行统计分析，得出随机变量的概率密度函数，再将其离散化7个区间；然后通过轮盘赌选择，计算每个场景发生的概率；

所述场景缩减阶段，对于数据量较大且随机性较强的分布式光伏出力和负荷数据，提出并行二分K-均值聚类算法实现对光伏出力和负荷数据的多场景缩减，得到满足计算要求的场景数；

所述分布式光伏电源优化配置模型以分布式光伏能量渗透率最大和电压偏差最小为目标函数；考虑主动管理的多场景光伏能量渗透率计算式如下式：

式中：为场景s下节点p分布式光伏出力消减后的上网电量；为场景s下分布式光伏出力消减后节点p的自发自用电量；Ng为系统节点数；Np为PV的安装节点数；为时刻t场景s第g个节点所接负荷量；为时刻t场景s第g个节点中断负荷量；

考虑主动管理的电压偏差率定义为调节有载调压变压器抽头后二次侧首节点电压与其他节点电压偏差的平均值，如下式：

式中：为光伏接入后第s个场景第g节点的电压幅值，为调节有载调压变压器抽头后第s个场景二次侧首节点电压值；

目标函数的约束条件包含以下内容：

(1)潮流约束

配电网安全运行应满足如下的潮流方程：

式中：V_i,s、V_j,s分别为节点i、j在场景s时的电压；P_i,s、P_L,s分别为节点i在场景s时电源输出的有功功率、负荷消耗的有功功率；Q_i,s、Q_L,s分别为节点i在场景s时电源输出的无功功率、负荷消耗的无功功率；

(2)节点电压约束

V_i^min≤V_i≤V_i^max

式中：V_i^min和V_i^max分别为节点电压幅值上下限值，节点电压约束通过设置越限惩罚项P_u来实现，如下式：式中μ为惩罚因子；

P_u＝μ[max(V_i^min-V_i,0)+max(V_i-V_i^max,0)]

(3)有载变压器二次侧电压约束

式中，U_OLTC为有载变压器二次侧电压值，为有载变压器二次侧电压值的上下限；

(4)分布式光伏接入容量限制

式中：P_PV,i为第i个节点接入光伏容量，为第i个节点允许接入的分布式光伏最大容量；

(5)消减分布式光伏出力约束

式中：C_PV,n,s为第s个场景第n台分布式光伏出力消减率，为第s个场景第n台分布式光伏出力允许的最大消减率；

(6)可中断负荷容量约束

式中，L_DR,k,s第s个场景第k个可中断负荷中断率，第s个场景第k个可中断负荷的最大中断率。