[发明专利]一种高海拔地区配电网规划研究方法

说明书

本发明公开了一种高海拔地区配电网规划研究方法，根据高海拔地区自然资源情况及负荷变化状态，构建配电网系统；根据当地各类单元的基本情况和特性，建立了各单元稳态功率输出模型，绘制典型日光照、风力及负荷曲线；根据绘制的典型日光照、风力及负荷曲线建立以年等值初始投资成本、运维成本以及弃风弃电惩罚成本为目标的优化模型，对系统分布式电源的位置和容量进行合理规划；综合考虑三个目标函数的相互影响，利用线性加权求和方法，将多目标问题转化为单目标问题进行求解；改进了一种自适应遗传算法，既保持了种群之间的多样性，又防止了进化后期陷入局部最优，本发明解决了高海拔藏区配电网分布式电源选址定容的规划问题。

技术领域

本发明涉及一种高海拔地区配电网规划研究方法，属于配电网规划方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展和经济水平的持续提升，国内外社会对于能源的需求日益攀升，煤、石油及天然气等不可再生资源，其开采成本高、存储容量低，大量的开采会导致资源损失不可逆甚至枯竭，尤其化石燃料大量使用时会产生大量的污染性气体，对环境造成污染，而风能、太阳能等可再生能源具有能源充足、污染小、分布广泛的特点，对其大量开发利用会缓解能源和环境的双重压力，因此利用可再生能源分布式发电也成为了现如今工程建设和科学研究的重要内容，分布式发电因其分散的位置分布，能很好的依据实际能源分布情况合理的满足实际的电力需求，为系统的可靠运行提供了保障。

高海拔地区是海拔1000米以上的地域，这些地域由于其天然的地理位置，长期处于群山环绕，交通闭塞的环境之中，其供电运行可靠性差，供电运维难度高，传统供电很难抵抗住因高海拔地区自然条件恶劣所导致的经常性停电的问题，然而高海拔地区因其空气稀薄、大气透明度高，接受的太阳辐射较高，所以太阳能资源极度丰富，由于高海拔地区四面环山，风能汇聚在高海拔地区的群山之内，形成天然的风口，这也为以后搭建风力发电奠定了基础，所以在高海拔地区传统配电网的基础上，充分合理的利用当地丰富的自然资源，构建含风光储的高海拔地区配电网是具有一定的现实意义的。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种更具现实性的用于高海拔地区配电网规划方法，解决了高海拔藏区配电网分布式电源选址定容的规划问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高海拔地区配电网规划研究方法，包括如下步骤：

S1、根据高海拔地区自然资源情况及用户负荷变化状态，构建配电网系统，所述配电网系统包括光伏发电机单元、风力发电机单元、柴油发电机单元和储能电池单元；

S2、根据当地配电网系统各单元的基本情况和特性，建立了各单元稳态功率输出模型，绘制典型日光照、风力及负荷曲线；

S3、根据绘制的典型日光照、风力及负荷曲线建立以年等值初始投资成本、运维成本以及弃风弃电惩罚成本为目标的优化模型，对光伏发电机单元和风力发电机单元的位置和容量进行合理规划；

S4、综合考虑步骤S3中三个目标函数的相互影响，利用线性加权求和方法，将多目标问题转化为单目标问题进行求解；

S5、针对分布式电源位置容量规划求解方法，改进了一种自适应遗传算法，通过改变遗传过程中的交叉、变异算子，充分发挥其在遗传进化中适应度集中分散程度，既保持了种群之间的多样性，又防止了进化后期陷入局部最优。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述各单元稳态功率输出模型包括风力发电机功率输出模型和光伏发电系统功率输出模型。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述风力发电机功率输出模型选用常规功率输出模型，只考虑风速对输出功率的影响，其模型如下：