[发明专利]基于分解协调的含分布式电源的配电网规划方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统新能源领域,涉及一种基于分解协调的含分布式电源的配电网规划方法。

背景技术

随着能源问题的日益加剧，分布式电源并网受到大家的青睐。但由于分布式电源的不确定性和随机性等特点，对配电网规划产生重要影响。传统的配电网规划中，大多数情况下只考虑到经济性和可靠性。而含分布式电源的配电网，还要考虑分布式电源的不确定性，因此研究含分布式电源的配电网规划具有重要的意义。

因此，需要一种新的基于分解协调的含分布式电源的配电网规划方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种基于分解协调的含分布式电源的配电网规划方法。

为实现上述发明目的，本发明的基于分解协调的含分布式电源的配电网规划方法采用如下技术方案：

一种基于分解协调的含分布式电源的配电网规划方法，包括以下步骤：

1)、构建以社会总成本最优为含分布式电源的配电网规划的总目标函数；

2)、将步骤1)的总目标函数分解为上层的网架规划问题和下层的分布式电源规划问题分别进行规划，所述分布式电源规划问题以分布式电源年综合成本最小为目标函数，所述网架规划问题以线路的总投资、网络的损耗费用和维修费及折旧费之和最小为目标函数；

3)、利用交替迭代方法对步骤2)的上层的网架规划问题和下层的分布式电源规划问题进行求解：即先优化出上层的最优的网架结果，然后利用最优的网架结果得出下层的分布式电源的优化配置，再利用分布式电源的优化配置检验网架的合理性并得到新的网架结果。

更进一步的，步骤2)中所述分布式电源规划问题的目标函数如下所示：

MinH＝H_DG+H_f+H_loss+H_e+H_en+H_C，

式中，H_DG为配电网中单位分布式电源的投资年费用，H_f为分布式电源的运行维护费用，H_loss为整个配电网的网络损耗年费用，H_e为配电网所需要的环境成本年费用，H_en是向上级电网的购电成本，H_C是考虑分布式电源相关性的可靠性费用。分布式电源规划问题的目标函数合理，对分布式电源优化配置和网架规划不使用联合编码的形式，而是将其进行转化和分解，变为两个问题进行求解，二者之间通过相互影响求得最优解。

更进一步的，步骤2)中所述网架规划问题的目标函数如下所示：

MinF＝T+R+E，

式中，F表示线路的总投资，T表示网络投资费用，R表示网络的损耗费用，E表示维修费及折旧费。网架规划问题的目标函数合理，分布式电源DG的优化配置和配电网网架规划之间相互有影响，方便适用交替迭代方法，二者之间通过相互影响求得最优解。

更进一步的，其中，维修费和折旧费为线路投资的15.5％。

更进一步的，步骤1)中所述总目标函数为：

式中：C_net为网架中的费用；C_loss为网架接入分布式电源后的整个网络损耗年费用；为分布式电源所需要的运行维护费用；为重要的分布式电源DG的运行维护投资年费用；C_en表示网架自身不能满足电量需求，需向上级电网购电的成本费用；C_u为配电网中所需要的环境成本年费用；C_lia为可靠性费用。

更进一步的，步骤3)中交替迭代方法重复多次。通过重复多次交替迭代方法得到更加合理可靠的社会总成本最优的含分布式电源的配电网规划。

更进一步的，步骤3)中交替迭代方法重复2-3次。综合考虑计算成本以及结果的合理可靠性，采用交替迭代方法重复2-3次，效果最优。

发明原理：针对已有研究中存在的含DG的配电网规划求解方法较复杂的不足，本发明提出分解协调联合规划方法简化规划，其中分解后的上层以线路的总投资、网络的损耗费用和维修费及折旧费之和最小为目标函数进行网架的优化配置，下层以DG年综合成本最小为目标函数进行分布式电源的优化配置，提出能够确定DG数量和容量、网架配置方案的综合协调规划模型和求解方法，最后采用IEEE29节点系统进行仿真验证。