[发明专利]一种基于Voronoi图的含DG配电网规划方法

摘要

本发明公开了一种基于Voronoi图的含DG配电网规划方法，根据电网运行条件，建立了含DG配电网机会约束规划模型。模型中包含了投资、运行成本等组成部分，并采用柔性约束的方式约束规划。针对负荷点分配问题，提出了基于Voronoi图的贪心算法，该算法采用每一次迭代都寻找局部极小值的方法来逼近最优值。本发明的含DG配电网规划方法采用遗传算法，优化前将变电站的位置进行编码，并在每一次寻优过程中验证机会约束的满足。

主权项

一种基于Voronoi图的含DG配电网规划方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤S1，数据准备，所述数据包括待选变电站点、负荷点、负荷点容量、线路成本、变电站成本、线损成本和失负荷成本；步骤S2，通过遗传算法种群操作完成变电站的选取，被选中的变电站简称选中点，得到选中点集合；步骤S3，采用基于Voronoi图的贪心算法对所述负荷点进行分配，并使用基于蒙特卡洛的区间估计来计算线路电流信息和变电站容量信息；步骤S4，判断计算结果是否满足约束条件，若是，进入步骤S5；若否，返回步骤S2；步骤S5，计算目标函数，并将其放入计算结果库中，并检验是否达到停止标准，若是，进入步骤S6；若否，返回步骤S2；所述目标函数计算公式如下：其中，Ni为待选变电站点，i＝1,2,…,n，CNi为待选变电站点的规划容量，i＝1,2,…,n，Ns为选中点集合，Dk为负荷点，k＝1,2,…,m，NiDk为选中点与负荷点之间连接的线路，Ni∈Ns，为为选中点与负荷点之间连接的线路横截面积，选中点与负荷点之间连接的线路长度，LNi表示选中点Ni下的总线路集合；将规划期内的总成本作为最小化的目标函数，所述总成本中只考虑电网投资方的投资成本，所述总成本包括线路成本、线损成本、变电站成本、失负荷成本，其中：所述线路成本与线路长度、线路横截面积成正比，设单位长度、单位横截面积的线路的造价ωL，设横截面积的为SR导线耐流量为I，ρ为电阻率；所述变电站成本与变电站容量成正比，设单位变电站容量成本为ωT；所述线损成本与线路阻抗、线路电流有关，T为规划周期，E为规划周期T内 线损量，设单位线损电量成本ωP，线路电流为INiDk；所述失负荷成本是用户的失负荷电量期望乘以单位电量成本，设ELoss(Dk)为每个负荷点的失负荷功率期望，则规划周期内的电力不足期望为TELoss(Dk)，单位电量停电成本为ωD；步骤S6，寻优结束，输出结果，所述步骤S3中所述采用基于Voronoi图的贪心算法对所述负荷点进行分配包括下列步骤：步骤S31，根据所述步骤S2中的所述选中点形成Voronoi图，并给出每个选中点的最大可接纳负荷数目以及每个选中点的需分配负荷点，所述每个选中点的最大可接纳负荷数目初始值为3；步骤S32，根据所述Voronoi图分配负荷点给选中点，并判断每个选中点的接入负荷点与最大可接纳负荷数目的关系，分为三种结果：当接入负荷点等于最大可接纳负荷数目，标示为0，进入步骤S33；当接入负荷点大于最大可接纳负荷数目，标示为1，进入步骤S34；当接入负荷点小于最大可接纳负荷数目，标示为‑1，进入步骤S35；步骤S33，生成样本，进入步骤S37；步骤S34，找出超出最大可接纳负荷数目的最远负荷点，进入步骤S36；步骤S35，计算出每个选中点再可接纳负荷点数，进入步骤S36；步骤S36，判断是否将全部负荷点分配完毕，若是，进入步骤S37；若否，进入步骤S38；步骤S37，形成负荷点的最终分配结果；步骤S38，将标示为‑1的选中点作为新的选中点，并更新可接纳负荷点数，标示为1的多出负荷点作为新的待分配负荷点，回到步骤S31。