[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

说明书

一种配电网分布式光伏并行优化配置方法及系统，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。系统包括后台服务器、光伏并网逆变器、可中断负荷控制器、有载调压变压器调节器、数据采集与监控装置。本发明将主动管理措施作为决策变量，引入到分布式电源的优化配置中，得出分布式电源的最优安装位置及容量和主动管理措施最佳实施方案，可以有效提高分布式电源的消纳和改善电压质量。

技术领域

本发明涉及一种配电网分布式光伏并行优化配置方法及系统，属新能源并网技术领域。

背景技术

在当前节能减排的背景下，光伏发电作为分布式清洁能源接入配电网已得到迅速发展，传统配电网也逐步向具有主动管理功能的主动配电网形式转变。随着越来越多的分布式光伏电源接入配电网，对其进行优化配置以提高配电网对分布式电源的接纳能力变得越来越重要。此外，大量分布式光伏接入配电网也给配电网运行带来诸多问题，导致配电网常常因为电压质量等问题限制分布式光伏的接入容量，而主动配电网可充分利用灵活多变的主动管理措施对分布式光伏进行主动消纳和对系统电压进行主动调节。

当前对于主动配电网中分布式光伏的优化配置已有较多研究。文献《间歇性分布式电源在主动配电网中的优化配置》分别以碳排放量最小和投资成本最小为目标函数，研究主动管理对分布式电源优化配置的影响。文献《考虑可控负荷影响的主动配电系统分布式电源优化配置》上层以电网侧综合费用最小为目标得出一组最优配置方案，下层在此配置方案基础上实现配电网主动管理。文献《主动配电网中考虑需求侧管理和网络重构的分布式电源规划方法》将以经济性为目标函数的优化模型分解为三层模型进行优化，三层分别确定分布式电源的安装位置容量、重构类型及确定网络结构后的最优潮流。文献《考虑区域能源供应商利益的主动配电网间歇性分布式电源优化配置》考虑区域能源供应商的利益，首先确定分布式电源的安装位置和容量，再利用主动管理措施对每个场景进行优化得出规划方案。文献《考虑风-光-荷联合时序场景的分布式电源接入容量规划策略》考虑风-光-荷联合时序场景对分布式电源进行规划，利用AM提升分布式电源的接入容量。上述文献均是基于分层优化的思想对主动配电网中分布式电源进行规划，上层以经济性为目标选址定容，下层研究主动管理措施对规划结果的影响。分层规划方法的优势在于可以降低计算量，避免处理多目标函数问题。大多数分层优化上下层分别设置不同的决策变量及约束条件，优化结果相互传递，可将其看作单目标优化问题。在研究主动管理措施对分布式光伏优化配置影响时上述文献均是在得出配置方案后再通过主动管理措施对配置方案进行优化，并未给出主动管理的最佳实施方案。此外，上述文献中多场景分析过程大多是采用K-均值聚类算法实现场景缩减的，然而K-均值聚类对初始质心的选择随机且比较敏感，容易导致场景缩减出现较大误差。

发明内容

本发明的目的是，针对如何实现对分布式光伏电源最优配置方案和主动管理策略的高效寻优问题，提出一种配电网分布式光伏并行优化配置方法及系统。

实现本发明的技术方案如下，一种配电网分布式光伏并行优化配置方法，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。