[发明专利]基于改进加权Voronoi图的有源配电网变电站规划方法

说明书

一种基于改进加权Voronoi图的有源配电网变电站规划方法：在考虑负荷特性基础上对分布式电源置信容量进行评估，具体是在维持系统可靠性水平不变的情况下，计算分布式电源使系统在任意负荷特性下负荷供应能力增加的大小；建立考虑分布式电源置信容量的变电站优化规划的模型；提出基于改进加权Voronoi图的规划方法，包括：对加权Voronoi图的层次性改进和对加权Voronoi图的方向性改进；提出有源配电网变电站优化规划流程。本发明更准确地评估了分布式电源的置信容量；提升加权Voronoi图算法的划分变电站供电范围的速度；可有效节约或延缓电网投资；有源配电网变电站规划能够协调好分布式电源供应负荷和新建变电站选址定容的关系，实现供电可靠性和经济性的一体化优化。

技术领域

本发明涉及一种有源配电网变电站规划方法。特别是涉及一种适用于接入分布式电源的基于改进加权Voronoi图的有源配电网变电站规划方法。

背景技术

变电站选址定容是配电网规划的重要环节，其结果直接影响到未来配电网的网络结构、供电的可靠性和运行维护的经济性。近年来，我国大力推动风力及太阳能资源的开发与利用，分布式电源的装机容量不断增加，电力系统不断向低碳、绿色、智能方向发展。因此，考虑分布式电源的容量价值并参与电力电量平衡计算，协调好分布式电源供应负荷和新建变电站选址定容的关系，实现供电可靠性和经济性的一体化优化，将成为变电站优化规划的必要基础和发展方向。

目前，传统的变电站规划理论研究已经比较成熟，而考虑分布式电源接入后的相关研究主要局限在分布式电源的布点规划和考虑分布式电源的配电网扩展规划等方面，大多都是对分布式电源的选址和定容的研究。虽然也有部分文献研究了分布式电源与变电站选址定容的协同规划问题。但这些文献并未建立实际的模型进行求解，并综合考虑分布式电源出力的时序特性和负荷特性对DG置信容量的影响，不能有效评估分布式电源的容量价值；且对Voronoi图的改进忽略了变电站供电半径在DG方向增大的特性，不能合理协调分布式电源和新建变电站供应负荷的关系。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够更为科学有效地发挥DG置信容量在变电站供电范围划分中作用的基于改进加权Voronoi图的有源配电网变电站规划方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于改进加权Voronoi图的有源配电网变电站规划方法，具体步骤为：

1)在考虑负荷特性基础上对分布式电源置信容量进行评估，具体是在维持系统可靠性水平不变的情况下，计算分布式电源使系统在任意负荷特性下负荷供应能力增加的大小；

2)建立考虑分布式电源置信容量的变电站优化规划的模型；

3)提出基于改进加权Voronoi图的规划方法，包括：对加权Voronoi图的层次性改进和对加权Voronoi图的方向性改进；

4)提出有源配电网变电站优化规划流程，包括：

(1)首先根据目标年负荷、已有站容量以及事先给定的变电站候选容量集，确定N个新建变电站个数及容量组合方案；

(2)不考虑分布式电源的接入，针对每个方案，基于加权Voronoi图算法对规划区域进行传统变电站规划，得到变电站站址以及每个变电站的供电范围作为初始解；

(3)根据变电站规划结果得到各个变电站供电范围内分布式电源的分布情况，利用考虑负荷特性的分布式电源置信容量评估方法评估出各变电站供电范围内分布式电源的置信容量；

(4)在已有的分布式电源置信容量基础上，利用改进的加权Voronoi图算法对规划区域进行变电站规划，得到新的变电站站址以及每个变电站的供电范围；

(5)由于变电站站址移动，供电范围发生相应变化，重复第(3)和第(4)步，直到变电站站址移动和分布式电源的置信容量达到设定的精度后停止迭代，得到最终结果；