[发明专利]配电网多元接入体规划方法及终端设备

权利要求书

1.一种配电网多元接入体规划方法，其特征在于，包括：

S1：获取初始方案集，所述初始方案集包括第一预设数量的规划方案；

S2：对所述初始方案集中的规划方案进行交叉和变异操作，得到多个新的方案，并将所述多个新的方案并入所述初始方案集得到第一方案集；

S3：基于非劣排序遗传算法，根据预设可扩展潜力预测模型和预设日运行成本预测模型，从所述第一方案集中选取第一预设数量的规划方案得到第二方案集；

S4：若所述第二方案集与所述初始方案集相同或当前迭代次数达到预设次数，则根据所述第二方案集得到最优规划方案；否则，将所述第二方案集作为新的初始方案集，将当前迭代次数加1，并跳转至所述S2的步骤循环执行；

S5：根据所述最优规划方案进行配电网规划；

所述S1包括：

随机生成多元接入体接入配电网的多个规划方案，并根据所述多个规划方案和已有规划方案得到第一待选方案集；

获取所述第一待选方案集中的各个规划方案的置信度，并从所述第一待选方案集中选取置信度大于预设阈值的规划方案，作为第二待选方案集；

根据计算所述第二待选方案集中的每个规划方案的保留个数；其中，为所述第二待选方案集中第z个规划方案的保留个数；δ_z为所述第二待选方案集中第z个规划方案的置信度；N^opt为所述第二待选方案集中的规划方案的预设置入总数；n^opt为所述第二待选方案集中的规划方案的数量，为向下取整运算符；

根据所述第二待选方案集中的每个规划方案的保留个数和所述第二待选方案集，生成第三待选方案集；

若所述第三待选方案集中的规划方案的数量不小于所述第一预设数量，则按照置信度由大到小的顺序从所述第三待选方案集中选取第一预设数量的规划方案，得到所述初始方案集；

若所述第三待选方案集中的规划方案的数量小于所述第一预设数量，则按照置信度由大到小的顺序从所述第一待选方案集的剩余规划方案中选取第二预设数量的规划方案，并根据所述第三待选方案集和所述第二预设数量的规划方案得到所述初始方案集；所述第二预设数量为所述第一预设数量减去所述第三待选方案集中的规划方案的数量；

所述非劣排序遗传算法包括非劣排序算法和含修正因子的拥挤距离计算算法；

所述S3包括：

根据所述预设可扩展潜力预测模型和所述预设日运行成本预测模型分别计算所述第一方案集的各个规划方案的可扩展潜力值和日运行成本值；

基于所述非劣排序算法，根据所述第一方案集的各个规划方案的可扩展潜力值和日运行成本值对所述第一方案集中的各个规划方案进行排序，得到多个由优至劣的帕累托集；

基于所述含修正因子的拥挤距离计算算法，计算各个帕累托集中的各个规划方案的拥挤距离；

按照拥挤距离由大到小的顺序从所有帕累托集中选取所述第一预设数量的规划方案，得到第二方案集；

所述基于所述含修正因子的拥挤距离计算算法，计算各个帕累托集中的各个规划方案的拥挤距离，包括：

根据计算第j个帕累托集中的第i个规划方案的拥挤距离；

其中，l_dg为第d个帕累托集中的第g个规划方案的拥挤距离；σ_dg，E为第d个帕累托集中的第g个规划方案对于所述预设可扩展潜力预测模型的拥挤度修正因子；f_Ed(g+1)为第d个帕累托集中的第g+1个规划方案的可扩展潜力值；f_Ed(g-1)为第d个帕累托集中的第g-1个规划方案的可扩展潜力值；为第d个帕累托集中的各个规划方案的可扩展潜力值的最大值；为第d个帕累托集中的各个规划方案的可扩展潜力值的最小值；σ_dg，C为第d个帕累托集中的第g个规划方案对于所述预设日运行成本预测模型的拥挤度修正因子；f_Cd(g+1)为第d个帕累托集中的第g+1个规划方案的日运行成本值；f_Cd(g-1)为第d个帕累托集中的第g-1个规划方案的日运行成本值；为第d个帕累托集中的各个规划方案的日运行成本值的最大值；为第d个帕累托集中的各个规划方案的日运行成本值的最小值；

I_E[g]为非劣解集合中的第g个规划方案的可扩展潜力值；

I_C[g]为非劣解集合中的第g个规划方案的日运行成本值；

所述预设可扩展潜力预测模型以可扩展功率裕度最大为目标函数，以潮流约束、节点电压约束以及节点规划功率裕度约束为约束条件；

所述预设日运行成本预测模型以日运行成本最小为目标函数，以负荷约束、发电机约束以及电力系统约束为约束条件；

所述预设可扩展潜力预测模型的目标函数为：

所述潮流约束为：

所述节点电压约束为：

V_i.min≤V_i≤V_i.max

所述节点规划功率裕度约束为：

P_i≥P_i0

其中，P_i为第i个节点的最大接入功率；P_i0为第i个节点接入功率的规划值；m为配电网中规划的多元接入体接入节点的数量；P_Gi为第i个节点发电机有功功率注入值；P_Li为第i个节点负荷的有功功率；Q_Gi为第i个节点发电机无功功率注入值；Q_Li为第i个节点负荷的无功功率；V_i为第i个节点的电压；V_j为第j个节点的电压；n为配电网中节点的数量；G_ij为第i个节点和第j个节点之间的线路的电导；B_ij为第i个节点和第j个节点之间的线路的电纳；θ_ij为第i个节点和第j个节点之间的相角差；V_i.min为第i个节点的电压的最小值；V_i.max为第i个节点的电压的最大值；

所述预设日运行成本预测模型的目标函数为：

其中，C_B,i为第i个节点所接入的多元接入体的建设成本；n_i为第i个节点所接入的多元接入体的规划使用年限；C_D,i为第i个节点所接入的多元接入体的弃风、弃光日成本；C_E,i为第i个节点向外购电日成本；C_Gen,i为第i个节点的日发电成本；

所述负荷约束为：

P_Gmin≤K_LP_L≤P_Gmax

其中，P_Gmin为多元接入体的发电机最小出力；P_Gmax为多元接入体的发电机最大出力；P_L为负荷大小；K_L为考虑未来负荷增长的发展系数；

所述发电机约束包括发电机出力约束、发电机出力爬坡约束和新能源机组的出力约束；

所述发电机出力约束为：

其中，为第i个节点所接入的多元接入体的发电机组在t时刻的预计出力；P_i^min为第i个节点所接入的多元接入体的发电机组的最小出力；P_i^max为第i个节点所接入的多元接入体的发电机组的最大出力；

所述发电机出力爬坡约束为：

其中，r_down为发电机组的向下爬坡速率；r_up其发电机组的向上爬坡速率；Δt为时刻间隔；

所述新能源机组的出力约束为：

其中，P_t^sw为分布式新能源机组t时刻的运行出力；为分布式新能源机组t时刻的预计最大出力；

所述电力系统约束包括所述潮流约束和所述节点电压约束。