[发明专利]一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划模型

说明书

一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划模型，包括粗糙评估模型、精确评估模型、排序分层模型、最优折衷方案选择模型，粗糙评估模型用于对表征集合内的所有可行解进行初步评估，精确评估模型用于对选定集合内的所有可行解进行精确评估，且粗糙评估模型、精确评估模型均以电压质量和分布式电源的投资费用为目标函数，约束条件包括总功率守恒约束、节点电压约束以及DG渗透率约束，排序分层模型用于根据粗糙评估值对表征集合进行排序分层、根据精确评估值对选定集合进行排序分层，最优折衷方案选择模型用于从真正足够好解集中选取最优折衷方案。本设计不仅具有较高的精确性、实用性和有效性，而且可有效改善电压质量。

技术领域

本发明属于配电网规划领域，具体涉及一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划模型。

背景技术

分布式电源(DG)是指将发电模块以小规模(发电功率在数KW至50MW的小型模块)分散式的方式布置在用户侧附近，能够独立地输出电能的系统。分布式电源常以接入配电网运行为主，会对配电网各节点的电能质量、供电可靠性水平、网络损耗水平、继电保护配置等多方面产生影响，在不将配电网络的拓扑结构和负荷分布情况考虑进去的情况下，分布式电源对配电网的影响程度主要与分布式电源的安装位置与安装容量即DG的选址与定容密切相关。

电力系统中的优化问题一般属于多目标优化问题，如无功功率优化、电力系统机组组合和变电站选址及尺寸的最优规划等。配电系统中的分布式电源的最优规划问题也属于多目标优化问题。在工程实践中，优化的应用十分广泛。何毓琦教授团队在20世纪90年代初提出了序优化理论，该理论是以仿真为基础的一种优化方法，是计算涉及高维、复杂、耗时长等特征问题的一种有效算法。清华大学的赵千川教授在序优化(OrdinalOptimization)的基础之上创新性地提出了向量序优化(VOO)这一理论。作为序优化理论的一个衍生子理论，向量序优化在用来求解多目标优化类问题上具备更高的效率以及更贴近工程实际的效用。但现有的优化模型往往只考虑成本因素，因此其精确性存在不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的精确度不足问题，提供一种具有更高精确性的基于向量序优化的配电网分布式电源规划模型。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划模型，包括粗糙评估模型、精确评估模型、排序分层模型、最优折衷方案选择模型；

所述粗糙评估模型用于对抽取的表征集合内的所有可行解进行初步评估，所述精确评估模型用于对选定集合内的所有可行解进行精确评估，且粗糙评估模型、精确评估模型均以电压质量和分布式电源的投资费用为目标函数，约束条件包括总功率守恒约束、节点电压约束以及DG渗透率约束；

所述排序分层模型用于根据粗糙评估值对表征集合进行排序分层、根据精确评估值对选定集合进行排序分层；

所述最优折衷方案选择模型用于从真正足够好解集中选取最优折衷方案，以得到最优的配电网分布式电源规划方案。

所述粗糙评估模型包括电压质量粗糙模型、投资费用粗糙模型；

所述电压质量粗糙模型为：

V＝v₂

式中，V为电压质量指标，v₂为电压稳定指标，N为系统母线总数，M为负荷母线总数，P_ij为节点i至节点j的有功功率，X_ij为节点i至节点j支路的电抗，Q_ij为节点i至节点j的无功功率，R_ij为节点i至节点j支路的电阻，V_i为节点i的电压质量；

所述投资费用粗糙模型为：