[发明专利]一种基于复杂网络特性评估的能源微网选址方法

说明书

本发明公开了一种基于复杂网络特性评估的能源微网选址方法，包括以下步骤：步骤1：构建能源系统复杂网络特性评估指标集，形成选址评估决策矩阵；步骤2：采用模糊层次分析法和粒子群优化算法确定选址评估指标权重；步骤3：计算规范化选址评估决策矩阵，根据指标权重求得加权规范化选址评估决策矩阵；步骤4：根据加权规范化选址评估决策矩阵计算正负理想解，采用逼近理想解排序法求得所有能源节点与理想能源节点的相对接近度，从而给出能源微网的接入节点确定选址；本发明通过综合评估所有能源节点在能源系统中的复杂网络特性，保证了能源微网选址的合理性。

技术领域

本发明涉及一种基于复杂网络特性评估的能源微网选址方法，属于能源电力系统领域。

背景技术

2017年10月，中国国家电网公司发布的《关于在各省公司开展综合能源服务业务的意见》指出，提供多元化分布式能源服务，构建终端一体化多能互补的能源供应体系是综合能源服务的重点任务。综合能源服务发展下的能源微网是一个由物质、能量、信息深度耦合的复杂网络系统，可同时实现冷/热/电/气/交通等多种能源输出，综合利用风能、太阳能等可再生能源以及电动汽车、柔性负荷等需求侧资源，是提升综合能源系统效能的有效途径和发展趋势。在众多技术中，结合能源互联网背景，对能源微网进行选址规划，促进能源、社会、经济之间的协调发展，是学术研究与工业应用的首要任务。现有研究多以分布式能源具体实例的系统设计为主，缺少能源微网选址规划的通用方法。鉴于此，本发明提出一种基于复杂网络特性评估的能源微网选址方法，通过对能源系统中各节点的复杂网络特性进行综合评估，确定能源微网的接入节点。

发明内容

本发明的目的是综合评估所有能源节点在能源系统中的复杂网络特性，为选出能源微网的接入节点提供有力支撑。

本发明提供一种基于复杂网络特性评估的能源微网选址方法，包括以下步骤：

步骤1：构建能源系统的复杂网络特性评估指标集，形成选址评估决策矩阵

(1)首先，建立能源系统网络的图论模型：

将能源系统网络抽象为一个由点集V和边集E组成的图G＝(V,E)，将能源系统的物理设备抽象为图G的顶点V，能源传输路径抽象为图G的边E；

(2)接着，构建能源系统的复杂网络特性评估指标集：

为确定能源微网的接入节点，采用以下4个指标表征能源系统节点的中心性和集聚性：

a、能源节点的度中心性：

能源节点i的度中心性为

式中，η_i为能源节点i的近邻集；j表示与能源节点i相近邻的能源节点，i和j的连接边记为边ij；w_ij为边ij的权重；能源节点的度中心性越大，则表示该能源节点与邻居节点的关系越紧密；

b、能源节点的紧密度：

能源节点i与其他所有节点的紧密度是与其他所有节点的加权距离之和：

式中，d_ij为能源节点i与j的最短距离；能源节点的紧密度越小，则表示该能源节点与网络中其他节点的距离越近；

c、能源节点的介数：

能源节点m的介数为：

式中，b_ij(m)为连接能源节点i与j之间最短路径中经过节点m的边数；能源节点的介数越大，则表示该能源节点的负载越重；

d、能源节点的集聚系数：