[发明专利]一种应用于配电网的多元协调规划方法

说明书

本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种应用于配电网的多元协调规划方法，包括：基于配电网可靠性，以配电网年综合费用最小为目标函数建立配电网层规划模型及其约束条件；以分布式电源年综合成本最小为传递层目标函数建立传递层规划模型及其约束条件；以通信网络投资建成总成本最小为目标函数建立电力通信网层规划模型及其约束条件；对建立的配电网层规划模型、传递层规划模型、电力通信网层规划模型采用改进的自适应遗传算法进行求解，得到配电网规划的最优方案。本发明提供的配电网规划方法综合考虑了经济性、可靠性，建立精确且科学可靠的模型进行协调规划。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种应用于配电网的多元协调规划方法。

背景技术

近年来，随着信息与物理系统的深度融合，新型商业模式与市场经济的发展，能源互联网成为热点。能源互联网以电能、天然气、供冷/热等多能互联为物理架构，互联网信息技术为信息支撑，消纳大规模清洁能源和分布式清洁能源发电。5G通信的优势与电力系统结合具有很大的拓展性，提升通信网的安全、稳定水平，提高通信的保证和支撑能力，将电力通信网升级成一个智能、安全、可靠的多业务承载平台，能为电网的智能化、状态可观可测发展提供灵活、高效的通信通道。

传统的配电网规划主要是为了满足未来负荷增长和电网发展需求，确定网架线路、变电站和新增电源等设备。为解决大规模分布式电源(distributed generation，DG)接入电网带来的一系列问题，主动配电网规划应运而生，通过主动管理积极接纳DG，信息控制手段实现配电网可观可控，解决规划与实际运行脱节的问题。在两网融合的现实背景下，云平台上会累积大量控制、监测、计量等历史和实时数据，因此，配电网规划不仅为一个多目标优化问题，还面临着更多的复杂性和不确定性，包括更多的优化对象，更复杂的约束条件，输入输出间可能存在时间或空间上的某种相关性，成为了当下研究的热点。规划方法的选取需要结合具体问题所建立的模型来决定，主要根据模型的目标函数个数、模型的层级、规划的阶段数、模型是否考虑影响因素的不确定性。对目标函数进行求解有数学优化算法和人工智能优化算法如遗传算法、模拟退火算法、杜鹃搜索算法等。

近年来，对DG与配电网的协调规划已经取得了一定成果，但随着移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术的发展，目前配电网规划也存在以下问题：

一、传统的配电网规划模型，缺乏对可靠性和经济性的同时考虑。传统的启发式智能算法随着配电网规模的增加，求解效率低下，甚至出现维数灾难等问题。

二、现有关于分布式电源规划的研究，稳定性和可靠性规划对于能源互联网的发展要求还有差距，与电网整体规划不一致。对于考虑线路、DG的位置与容量之间的相互影响，缺乏合理的综合优化方案。

三、目前基于不同因素的规划建模中，缺乏配电网和电力通信网规划之间的良性互动，尚无法满足“两网融合”协调规划的需要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种应用于配电网的多元协调规划方法。

一种应用于配电网的多元协调规划方法，包括：

基于配电网可靠性，以配电网年综合费用最小为目标函数建立配电网层规划模型及其约束条件；

以分布式电源年综合成本最小为传递层目标函数建立传递层规划模型及其约束条件；

以通信网络投资建成总成本最小为目标函数建立电力通信网层规划模型及其约束条件；

对建立的配电网层规划模型、传递层规划模型、电力通信网层规划模型采用改进的自适应遗传算法进行求解，得到配电网规划的最优方案。

优选的，所述配电网层规划模型的目标函数为：