[发明专利]一种交直流混合配电网改造规划方法及系统

说明书

一种交直流混合配电网改造规划方法及系统，包括：基于交直流混合配电网改造项目类型构建多层模型；基于预先设定的算法对多层模型采用自底向上进行求解，得到分布式电源和电压源换流器的容量；基于分布式电源和电压源换流器的容量对交直流混合配电网进行改造；多层模型包括：基于网络优化构建的下层模型、基于分布式电源规划构建的中层模型和基于直流改造规划构建的上层模型。本方案中通过构建下层模型、中层模型和上层模型，考虑了分布式电源和电压换流器的容量规划独立性，得到了合理的容量规划结果，为实际工程提供了合理的方案，对于各种改造场景具有普遍性。本方案中针对多层模型采用自底向上进行求解，提高了求解模型的准确率和计算效率。

技术领域

本发明涉及电网改造领域，具体涉及一种交直流混合配电网改造规划方法及系统。

背景技术

配电网改造规划是配电网实际运行过程中一个十分现实的问题，整体实施改造方案需要考虑多影响因素，包含可靠性、经济性等，选取最合理的方案对选取方案模型建立的合理性要求很高。

一方面，随着现有负荷的不断增长，传统交流配电网的承载能力逐渐趋于极限，采用更换设备等传统方法进行改造，需要对整体网络全部设备进行更换，经济成本过高。另一方面，随着近年电动汽车等直流负荷以及光伏等可再生、清洁、高效的分布式电源的大力发展，传统电网的改造方式必将进行改变。

通过直流改造可以解决上述问题，但由于目前现有工业负荷基本上全部采用交流电机，将整体配电网全部改造为直流网络，需要对工厂设备全部进行更新换代，从经济性及可行性角度来说并不现实，交直流混合配电网是未来发展的大趋势，但目前针对配电网进行部分改造即对电压源换流站VSC进行定容并没有相关方法研究，同时针对分布式电源的选址定容以及优化运行问题均大多在交流配电网领域，并没有考虑针对混合网络这一新场景的分布式电源定容规划方法。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺少对分布式电源和电压换流器定容规划的问题，本发明提供了一种交直流混合配电网改造规划方法及系统。

本发明提供的技术方案是：

一种交直流混合配电网改造方法，包括：

基于所述交直流混合配电网改造项目类型构建多层模型；

基于预先设定的算法对所述多层模型采用自底向上进行求解，得到分布式电源和电压源换流器的容量；

基于所述分布式电源和电压源换流器的容量对所述交直流混合配电网进行改造；

其中，所述改造项目类型包括：网络优化、分布式电源规划和直流改造规划；

所述多层模型包括：基于网络优化构建的下层模型、基于分布式电源规划构建的中层模型和基于直流改造规划构建的上层模型。

优选的，所述基于预先设定的算法对所述多层模型采用自底向上进行求解，得到分布式电源和电压源换流器的容量，包括：

通过枚举法对下层模型求解得到分布式电源的有功功率值；

基于分布式电源的单位容量和有功功率值，通过精英保留遗传算法求解得到分布式电源的安装数量；

基于所述安装数量和电压源换流器的单位容量，通过锥规划方法求解得到电压源换流器的容量。

优选的，所述基于网络优化构建的下层模型，包括：

基于分布式电源输出的有功功率，构建下层模型目标函数；

设定下层模型约束条件，所述下层模型约束条件包括：分布式电源可利用出力约束、分布式电源出力约束、单个分布式电源的渗透率约束、分布式电源的总渗透率约束、潮流方程有功无功平衡约束、节点电压约束和支路电压约束。

所述分布式电源，包括：分电机组和光伏电池。