[发明专利]一种含分布式光伏并网的主动配电网规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网规划领域的方法，具体涉及一种含分布式光伏并网的主动配电网规划方法。

背景技术

在传统的电网规划领域，规划人员预测规划水平年内的日负荷曲线，日负荷曲线有昼负荷高峰和夜负荷高峰两个负荷高峰，规划人员依据两个高峰中的最大负荷值，以投资成本最小为目标，采用各种优化算法，确定最优规划方案。这种基于最大负荷的规划方法往往需要大量投资，不仅增加投资风险，而且会导致电力设备利用率不高，严重影响电力公司的经济收益。

分布式光伏可以有效削减昼负荷高峰，渗透越大削减效果越好，但是分布式光伏对夜负荷高峰不起作用，为了配电网能稳定可靠运行，即使规划区内有分布式光伏，普通的配电网规划时也不将分布式光伏纳入到规划体系。 

主动式配电网是对局部的分布式能源有着灵活的主动控制和主动管理的配电系统。随着大规模的分布式光伏并网发电，考虑多种主动式控制策略，可以改变夜负荷高峰值，弥补光伏削峰的缺陷，从而将分布式光伏纳入到规划体系，既能降低变电站的规划容量，节省配电网的规划成本；又能最大限度的提高分布式光伏的渗透率，打造低碳环保能源与实现可持续发展，产生良好的经济效益和社会效益。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种分布式光伏并网的的主动配电网规划方法，将分布式光伏和主动式控制策略纳入配电网的规划体系，以考虑分布式光伏作用后的昼负荷峰值规划变电站容量，以各种主动式控制策略降低夜负荷峰值，最终的规划结果包括变电站的容量、网架、分布式光伏的选址以及一种主动式控制策略。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明含分布式光伏并网的主动配电网规划方法包括以下几个步骤：

步骤一：确定规划区域，对规划区域调研分析；具体地，调研规划地区的法律政策和土地类型，从而确定变电站位置；预测规划地区的负荷、得到规划地区的负荷分布和典型日负荷曲线，进而结合变电站位置可以得到规划区内全部可建线路；调研规划地区可接受的分布式光伏渗透率，得到分布式光伏的典型日出力曲线；所述的典型日负荷曲线包含昼负荷峰值和夜负荷峰值；所述的分布式光伏的典型日出力曲线为一光伏渗透率下的光伏出力曲线。

步骤二：计算分布式光伏削峰作用下的昼负荷峰值；具体地，根据步骤一确定的规划地区的典型日负荷曲线和分布式光伏的典型日出力曲线，采用典型日负荷曲线减去分布式光伏的典型日出力曲线，得到考虑光伏作用后的日负荷曲线，该日负荷曲线的峰值即为分布式光伏削峰作用下的昼负荷峰值。

步骤三：根据步骤二所确定的昼负荷峰值，结合步骤一所确定的变电站位置，全部可建线路，负荷分布和光伏渗透率，通过主动配电网的基础规划算法进行优化选择，得到基础规划的结果；具体地，所述的基础规划，指确定规划地区的基础设施建设，包括变电站的位置和建站容量、负荷分布、网架结构和分布式光伏的位置；基础规划算法以昼负荷峰值，变电站位置，全部可建线路，负荷分布和光伏渗透率为输入，以规划费用最低为目标，以配电网安全运行条件为约束，选择蚁群算法、遗传算法或者模拟退火算法求解，对全部可建线路和分布式光伏的安装位置进行优化选择，得到变电站的建站容量、网架结构和分布式光伏的安装位置，再结合步骤一确定的变电站位置、负荷分布，最终获得规划地区的基础规划结果；所述的规划费用包括变电站建设和运行费用、网架建设和运行费用、主动配电网运行网损费用和可靠性折算费用；所述的配电网安全运行条件包括节点电压约束、线路有功功率约束、分布式电源约束、辐射状网络约束和连通性约束。

步骤四：根据步骤三所确定的规划地区的基础规划结果，通过网架扩展算法，进行优化选择，得到扩展线路，结合步骤三得到的基础规划的网架结构，得到扩展的网架结构；具体地，网架扩展算法以规划地区的基础规划结果为输入，以配电网可靠性最大为目标，以配电网安全运行条件为约束，选择蚁群算法、遗传算法或者模拟退火算法，针对剩余可建线路中，与安装较多分布式光伏节点相连的剩余可建线路，进行优化选择得到扩展线路；所述的剩余可建线路指在全部可建线路中减去步骤三得到的网架结构后的可建线路；所述的扩展的网架结构由步骤三确定基础规划的网架结构和本步骤确定的扩展线路组成。

步骤五：采用不同的主动式控制手段构成不同的主动式控制策略，依次通过不同的主动式控制策略来降低步骤一所确定的夜负荷峰值，当所确定的夜负荷峰值低于步骤三所确定的变电站建站容量时，得到当前的主动式控制策略为最优的主动式控制策略。