[发明专利]计及分布式电源随机出力的配电网多目标无功优化方法

说明书

本发明公开了一种计及分布式电源随机出力的配电网多目标无功优化方法，即建立以系统有功网损最小及节点电压偏差最小为联合目标的配电网无功优化模型；然后通过采用基于Nataf变换的3点估计法解决分布式电源的概率潮流问题，采用人工鱼群算法对模型进行快速优化求解，从而计算得到经过优化的分布式电源配电网模型。

技术领域

本发明涉及一种用于智能电网领域的计及分布式电源随机出力的配电网多目标无功优化方法。

背景技术

当今社会，能源危机和环保问题越发严重，传统化石能源已无法满足人类可持续发展的目标，以可再生能源为主的分布式发电技术愈发受到人们的关注。分布式电源(DG)是指设计、安装并且运行在配电网的容量在几千瓦至几十兆瓦之间的小型发电机组。由于DG具有可靠性高、清洁环保、安装地点灵活等诸多优点，DG在配电网中扮演着日益重要的角色。

当DG接入配电网后，系统潮流方向将发生改变，随之将引起配电网网络损耗的变化，使得网络损耗不仅与负荷大小有关，还与DG的位置和数量有关。同时由于DG具有间歇性，波动性，随机性等特点，势必会影响配电网的安全稳定可靠运行。若分布式电源的渗透率过高或者接入配电网的位置选择不当，不但不能提升电网运行的环保性与经济性，反而会影响系统的安全稳定运行。因此，有必要对含DG的配电网建设进行优化。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种计及分布式电源随机出力的配电网多目标无功优化方法，能够实现对于分布式电源网络进行优化。

实现上述目的的一种技术方案是：一种计及分布式电源随机出力的配电网多目标无功优化方法，包括以下步骤：

步骤1，考虑对有载调压变压器分接头的位置、并联补偿电容器的投切组数和分布式电源的无功出力进行调整，建立以系统有功网损最小及节点电压偏差最小为联合目标的配电网无功优化模型；

步骤2，采用基于Nataf变换的3点估计法解决分布式电源的概率潮流问题；

步骤3，采用人工鱼群算法进行快速优化求解。

进一步的，所述步骤1中，具体方法为：

步骤1.1，建立目标函数步骤，以配电网有功网损最小、节点电压偏差最小为联合优化目标建立含DG的配电网无功补偿优化模型，其目标函数为：

s.t.min(P_loss+W_v)

其中，

式中，P_loss为系统有功网损期望值，V_i为节点V_i^*的电压标幺值，为系统电压标准值，取1.0p.u.，V_i，max和V_i，min分别为节点i的电压上限、下限标幺值，W_v为节点电压偏差；W_v为第i个节点电压偏差的惩罚系数；

步骤1.2，状态变量等式约束步骤，

潮流等式约束以节点电压幅值和相角作状态变量，根据系统有功、无功平衡构建方程：

式中P_G，i，Q_G，i、分别表示第i个节点的发电设备发出的有功功率和无功功率；P_L，i、Q_L，i分别表示节点i的有功、无功负荷；e_i、e_j是节点i、 j的电压幅值标幺值；f_i、f_j是节点i、j的电压相角；n是节点个数；

步骤1.3，状态变量不等式约束步骤，