[发明专利]分布式供电系统可靠性优化方法

摘要

本发明涉及一种分布式供电系统可靠性优化方法，主要考虑负荷预测值的随机不确定性和可再生能源式DG出力的模糊不确定性，以正态分布的随机变量表示负荷预测值，以梯形模糊变量表示可再生能源式DG有功输出，以分布式供电系统投资运行费用和补偿停电损失费用之和的期望值最小为目标函数，建立基于可靠性优化的混合机会约束规划模型。与采用传统方法得到的方案相比，对于未来因素的不确定性具有更强的适应性，能在很大程度上减少事后的补偿投资，降低损失和浪费。

主权项

1.一种分布式供电系统可靠性优化方法，其特征在于，包括如下具体步骤：１）采用随机变量表示负荷预测值：根据负荷预测值特点，采用正态分布随机变量表示负荷预测值，已知时段t的预测负荷为，则实际负荷可表示为和之和，为服从均值为0、方差为的随机变量，即；２）采用模糊变量表示可再生能源式DG有功输出值：预测时段DG输出功率不会大于或小于，以梯形模糊变量表示可再生能源式DG有功输出，其隶属函数如下式所示：，～可以根据预测时段DG平均输出功率、隶属度参数取决于DG输出功率的历史数据确定：；３）建立分布式供电系统可靠性优化模型：A:目标函数为：其中：，i为DG编号：1、……、为风机编号，为初始投资；为资本回收系数，为年运行维护费用，为DG额定功率，为容量因数；，++1、……、N为微型燃气轮机编号，为天然气价格，为天然气低热值，为微型燃气轮机有功出力，为发电效率；，为与主网交换功率，其为正时，以购电价格购电，其为负时，以售电价格售电；，为等价电负荷中断量，为单位电负荷中断费用系数；为热（冷）负荷削减量，K₁为空调制热（冷）系数；B: 等效电功率平衡约束:, 式中的含义是微型燃气轮机联供时的等效电功率输出，即包含自身电功率输出、热（冷）功率输出转化为空调供给所消耗的电功率两部分，其中、为模糊变量，为电负荷功率，表示中事件的可能性，表示中事件的概率，、为约束条件的置信水平，+1、……、+为太阳能光伏阵列编号，，为综合供能系数，K₂为余热经溴机制热（冷）系数，R为热电比；C: 热（冷）负荷供给不等式约束，:，含义是微型燃气轮机供热（冷）不外送，其中为供给全部冷（热）负荷消耗的空调电功率；D:重要负荷供给不等式约束:，即发电单元出力至少需要满足重要负荷的需求；E: DG出力、系统与主网物理传输线容量约束：；4）采用基于模糊随机模拟的遗传算法求解：a:产生初始群体：定义种群规模为pop_size,Ⅰ随机产生一个0，1字符串和实数混合编码向量，该向量维数等于决策向量的维数；Ⅱ在决策向量的可行域中产生一个随机点，运用模糊随机模拟方法检验其可行性；Ⅲ如果可行，则作为一个染色体；否则，从该可行域中重新生成随机点，直到得到可行解为止；Ⅳ重复上述步骤，直至生成pop_size个染色体；b:根据目标期望值将染色体由好到坏排序，并根据基于序的评价函数进行选择,对选择操作后的染色体以二进制段和实数段分别进行交叉、变异操作，并用模糊随机模拟方法检验子代可行性；c:采用设定最大代数的方法作为遗传算法的停止准则，优化过程结束后，得到的最优解即作为可靠性优化的最终结果。