[发明专利]一种主动配电网供电能力多目标评价方法

说明书

本发明公开了一种主动配电网供电能力多目标评价方法，包括：1)建立主动配电网考虑源网荷控制的约束条件，利用蒙特卡洛采样生成主动配电网中风机和光伏的出力，基于分布式电源出力、网络拓扑、负荷响应的约束条件生成对应的主动配电网源网荷协调方案，根据风机、光伏出力以及对应的负荷水平和主动配电网网架结构进行潮流计算，针对潮流计算结果基于机会约束判断是否满足概率约束条件中的置信度；2)若满足，计算出主动配电网供电能力和源网荷控制成本，不满足，给两个目标函数值重新赋值执行步骤3)；3)利用改进的交叉算子以及精英选择策略对主动配电网供电能力和源网荷控制成本两个目标值进行判断和更新，基于非支配排序获取Pareto解集；4)对上述Pareto解集进行筛选，选出折衷最优解，输出主动配电网多目标优化的评价结果和源网荷调整方案源网荷调整方案。

技术领域

本发明涉及电力系统优化与评估领域，尤其涉及一种考虑源网荷协同作用的主动配电网供电能力多目标评价方法。

背景技术

随着近年来雾霾天气情况的加重，我国北方许多城市开始推广“煤改电”政策以减少冬季燃煤污染、改善空气质量。在环保的背景下，电动汽车越来越受到关注，并且被大量接入到配电网中。在此背景下，如此大量负荷接入必定会对配电网的安全可靠运行产生影响，因此准确计算出配电网允许接入的安全负荷容量，做好配电网的供电能力评估工作具有重大的现实意义，也能更好地指导实际配电网的优化运行。

分布式电源DG(distributed generation)的入网、先进的信息通信和电力电子技术的应用、对需求侧资源的开发利用，传统单向被动式配电网正逐渐发展为双向互动、多元协调的主动配电网ADN(active distribution network)^[1-2]。ADN的一次系统具有“源-网-荷”三元结构^[3-4]：“源”指的是ADN中各类分布式电源与储能，其中分布式电源分为可控型和间歇型，常见的可控型分布式电源有微型燃气轮机MT(micro-turbine)、柴油发电机、燃料电池等，间歇型分布式电源包括：风力发电机WT(wind turbine)、光伏PV(photovoltaic)等；“网”主要包括变压器、线路、开关等电力设备，其重要功能是通过灵活的网络拓扑来管理潮流；“荷”是指需求侧的各类负荷资源，包括：常规负荷、可中断负荷、可平移负荷等。DG接入可就近消纳部分负荷，并且有助于馈线故障前后各节点电压维持电压水平，减弱电压约束对TSC的影响，提升配电网整体的供电能力。通过需求侧管理技术可以降低高峰负载需求并重新调整负载曲线从而增加相应时段的供电能力。网络重构通过开关的动作可以通过更多可行的供电拓扑结构以避免违反配电网安全运行的约束从而改善配电网的供电能力。而传统供电能力评估都未能考虑新型源网荷协调作用下对供电能力产生的影响。

因此，在主动配电网中统筹考虑“源-网-荷”的影响，进行“源-网-荷”的协调管理和控制是值得研究的内容。

发明内容

本发明提供了一种主动配电网供电能力多目标评价方法，面对主动配电网中分布式电源的大量接入、需求侧资源的逐渐可控等，主动配电网最大供电能力的计算也会随着这些可控因素的增加而发生变化。从主动配电网源网荷角度来看，本发明能够通过合理有效控制分布式电源出力、改善主动配电网网络拓扑、主动控制需求侧负荷参与响应，从而实现配电网的供电能力最大化以及控制手段的经济性，详见下文描述：

一种主动配电网供电能力多目标评价方法，所述方法包括以下步骤：

1)建立主动配电网考虑源网荷控制的约束条件，并利用蒙特卡洛采样生成主动配电网中风机和光伏的出力，根据风机、光伏出力以及对应的负荷水平和主动配电网网架结构进行潮流计算，针对潮流计算结果基于机会约束判断是否满足约束条件中的置信度；

2)若满足，则计算出主动配电网供电能力和源网荷控制成本执行步骤3)，若不满足，则给两个目标函数值重新赋值执行步骤3)；