[发明专利]一种电力系统中使分布式电源接入主动配电网的方法

摘要

本发明涉及一种电力系统中使分布式电源接入主动配电网的方法，属于电力系统动态性能分析技术领域。本方法在建立精确分布式电源模型的基础上，借助遗传算法的通用框架求解复杂的非线性动态问题，外界环境变化通过模型状态输出量变化来体现，将主动配电网络节点状态统一起来，通过流程相对简单的算法进行处理，可以方便的在电路分析平台中实现。本方法采用了基于实数编码的遗传算法，算法结构和流程固定，可以借助计算机编程实现，便于较大规模的分布式电源并网分析，计算过程简单高效。在系统层面协调控制的基础上可以研究较大规模分布式电源并网对主动配电网稳态和暂态性能的影响，分析结果可靠。

主权项

一种电力系统中使分布式电源接入主动配电网的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)设电力系统的主动配电网中有Nmg个微电网，根据遗传算法，得到微电网出力控制子染色体矩阵PMG，子染色体矩阵PMG的行号与微电网的序号相对应，行向量为相应微电网的日前出力计划，子染色体矩阵PMG的列向量相应微电网在各时刻的控制输出，微电网出力控制子染色体矩阵PMG为：PMG=PMG1,1PMG1,2...PMG1,24............PMGNmg,1PMGNmg,2...PMGNmg,24=[PMGi,j](Nmg)×24]]>其中，PMGi,j为第i个微电网在j时段的控制输出；根据电力系统运行特性，当第i个微电网在日前计划交互功率中j时刻的功率Pmi,j>0时，微电网呈负载性，则上述出力控制子染色体矩阵PMG中的元素PMGi,j＝0；(2)根据遗传算法，得到电力系统中分布式电源的子染色体编码矩阵为：PDG=PDG1,1PDG1,2...PDG1,24............PDGNdg,1PDGNdg,2...PDGNdg,24=[PDGi,j](Ndg)×24]]>其中，Ndg为分布式电源个数，PDGi,j为第i个分布式电源在j时段的控制输出；(3)根据上述微电网出力控制子染色体矩阵和分布式电源的子染色体编码矩阵，使遗传算法的个体用下述H表示，以使分布式电源接入主动配电网：H=PMGPDG;]]>(4)定义当电力系统的第i个微电网的公共连接点处交互功率日前计划在j时段的交互功率Pmi,j>0时，微电网为负载性，且ρ2,j＝1、ρ1i,j＝0，ρ1i,j为第i个微电网j时刻的发电状态，ρ2i,j为第i个分布式电源j时刻的发电状态；当电力系统的第i个微电网的公共连接点处交互功率日前计划在j时段的交互功率Pmi,j≤0时，微电网为电源性，且ρ2,j＝0、ρ1i,j＝1，并得到以下电力系统的源/载互斥矩阵：ρ1=[ρ1i,j]Nmg×24ρ2=[ρ2i,j]Nmg×24;]]>(5)根据上述电力系统微电网出力控制子染色体矩阵、分布式电源的子染色体编码矩阵和源/载互斥矩阵，随机产生微电网单元有功出力子染色体编码矩阵PMG中各元素，即第i个微电网j时刻的发电功率为：PMGi,j＝ρ1i,j|Pmi,j|×Rand其中，Rand为0～1之间的随机数，Pmi,j为第i个微电网在j时段的公共连接点处交互功率；(6)随机产生分布式电源有功出力子染色体编码矩阵PDG中各元素，即第i个微电网j时刻的发电功率为：PDGi,j＝PDGi_max×Rand式中：PDGi_max为分布式电源的出力上限；(7)设定电力系统中主动配电网互动调度决策控制变量的初始群体为三维向量群体规模为M，三维向量中的第k个元素为：Gk=PMG1,1,kPMG1,2,k...PMG1,j,k...PMG1,24,kPMG2,1,kPMG2,2,k...PMG2,j,k...PMG2,24,k..................PMGNmg,1,kPMGNmg,2,k...PMGNmg,j,k...PMGNmg,24,kPDG1,1,kPDG1,2,k...PDG1,j,k...PDG1,24,k..................PDGNdg,1,kPDGNdg,2,k...PDGNdg,j,k...PDGNdg,24,k=[Gi,j,k](Nmg+Ndg)×24;]]>(8)得到初始群体后，对染色体编码，随机生成初始种群，将遗传代数置为G＝1，计算群体中每个个体的适应度函数大小和相对适应度大小，即作为个体被遗传到下一代群体中的概率；然后采用盘轮法产生0～1之间的随机数，确定个体被选中遗传给下一代，设置保留算子，保留父代优良个体，从中各选择两个微电网交互功率子染色体父代和分布式电源出力子染色体父代，然后生成0～1随机数，生成介于1～24之间的随机交叉位j，在交叉位j上对父代两个列向量进行交叉，生成新的子染色体S1和S2；接下来随机选择不同分布式电源发电机组，即选择两个行向量，随机产生变异的起始位n1和终止位n2，满足1≤n1≤n2≤24；变异操作，形成新的染色体，计算种群的目标函数值和适应度，进而形成下一代种群，将遗传代数置为G＝G+1，此时判断是否满足终止条件，如果满足，结束计算，如果不满足，则从第(8)步开始继续计算；(9)满足终止条件计算结束后，得到的三维向量即为电力系统中微电网和分布式电源在特定时段内的最优功率分配，在此基础上便可以分析分布式电源并网对主动配电网稳态和暂态性能影响。