[发明专利]含低风速分散式风电的配电网多目标动态鲁棒重构方法

说明书

本发明涉及一种含低风速分散式风电的配电网多目标动态鲁棒重构方法，包括：获取配电网连接状态和配网负荷的概率特征参数；形成多种配电网重构方案，构建初始种群；获得配电网网损和三相电流不平衡度的期望值；分别求解低风速分散式风电有功出力、无功出力、光伏出力及负荷的八阶半不变量，并获得节点电压的越限概率和支路潮流的越限概率；判断网络拓扑结构是否满足辐射状约束；求解配电网重构问题，不断迭代，获得最优种群，从而得到最优动态重构方案；将最优动态重构方案应用于目标配电网，按照该最优动态重构方案控制联络开关开断。本发明不仅能够适应配电网自身的运行状况，而且能够适应不同风速和光照环境，有益于新能源高渗透接入配电网。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其是一种含低风速分散式风电的配电网多目标动态鲁棒重构方法。

背景技术

随着风电、光伏等分布式能源(distributed generation,DG)的大规模接入，配电网运行可靠性及经济性得到了显著改善。但其高随机性与波动性使得传统配电网重构方法不再适用，不仅需要对DG的随机性进行合理建模，还需考虑负荷在多个连续时段内的变化情况，实现全局优化的动态鲁棒重构，给配电网重构技术提出了新的挑战。

国内外学者对含DG的配电网重构策略进行了大量研究，主要从改进策略及模型求解算法方面对静态配电网重构。但现有配网负荷具有时变性，而静态重构方法仅考虑网络单一时间断面特性，无法保证网络运行经济性最优，因此，配电网拓扑结构需要更加灵活，以适应负荷与DG出力的时变特性。

为充分考虑DG出力的不确定性，实现配电网动态鲁棒重构，目前模型均建立在配电网三相平衡基础上，而实际中、低压配电网普遍存在三相负荷不平衡、三相线路参数不对称等问题，其对配电网电压、电流水平及网损有着重大影响，有必要在网络重构中计及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含低风速分散式风电的配电网多目标动态鲁棒重构方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种含低风速分散式风电的配电网多目标动态鲁棒重构方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)获取当地的风速、光照强度的概率特征参数；

(2)从电网监控模块获取配电网连接状态和配网负荷的概率特征参数；

(3)形成多种配电网重构方案，构建初始种群；

(4)基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛法求解概率潮流，获得配电网网损和三相电流不平衡度的期望值；

(5)利用半不变量法分别求解低风速分散式风电有功出力的八阶半不变量、无功出力的八阶半不变量、光伏出力的八阶半不变量及负荷的八阶半不变量，并获得节点电压的越限概率和支路潮流的越限概率；

(6)利用图论中的代数连通度来判断网络拓扑结构是否满足辐射状约束；

(7)基于复合型微分进化算法求解配电网重构问题，不断迭代，获得最优种群，从而得到最优动态重构方案；

(8)将最优动态重构方案应用于目标配电网，按照该最优动态重构方案控制联络开关开断。

所述步骤(4)中的配电网网损的计算公式如下：

式中：t、T为时间；φ表示相数；i、j为节点编号；Ω_b为支路集合；P、Q分别为线路有功和无功潮流；U_i为节点i的电压；r_ij为支路ij的电阻；

所述步骤(4)中的三相电流不平衡度期望值通过以下方式求得：

首先，通过不断迭代直至收敛，求得重构前后的各相支路电流和各相节点电压：