[发明专利]一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网动态重构方法。特别是涉及一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法。

背景技术

配电网作为电能从生产到用户的最后环节，在电力系统中的作用极为重要。配电网重构只需要改变网络中的联络开关或分段开关的状态，不需要增加其他的投资就能达到减少网络损耗、提高可靠性、经济性和供电效益的目的。实际配电系统的负荷是随时间动态变化的，因此研究一段时间周期内的配电网动态重构模型更符合实际配电网的运行，对配电系统的安全、优质、经济运行具有指导意义。

近年来面对资源逐渐短缺的实际情况，开发和利用可再生能源已成为解决资源问题的必由之路。分布式电源能够充分利用可再生能源，是集中供电的一种有益补充。但是风力、光伏等不可控分布式电源的出力具有很强的随机性与间歇性，给配电网重构带来了诸多问题，如电压越限、网络阻塞等。传统配电系统的调节手段有限，因此引入智能软开关十分必要。智能软开关作为新型智能配电装置，能够取代联络开关，其对配电系统的功率控制更加安全可靠，能够实现连续控制。大多数研究在考虑配电网重构时仅考虑了含分布式电源、智能软开关或动态重构的一方面或两方面，在研究中均没有充分考虑含分布式电源和智能软开关共同存在的智能配电网动态重构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现网络损耗最小的考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法。

本发明所采用的技术方案是：一种考虑分布式电源与软开关接入的配电网动态重构方法，包括如下步骤：

1)建立源荷随机性模型并进行配电网随机潮流分析，所述的源荷随机性模型包括风力发电系统随机模型、太阳能光伏发电系统随机模型和负荷随机模型；所述的配电网随机潮流分析是基于半不变量法的配电网随机潮流分析；

2)建立智能软开关运行模型及动态网络重构模型，所述的智能软开关运行模型是由智能软开关变流器的容量约束表示；所述动态网络重构的数学模型包括目标函数和约束条件；

3)采用遗传算法对所建立的模型进行求解。

步骤1)中所述的：

(1)风力发电系统随机模型包括：

风速的概率密度函数f(v)：

式中，v为风速；k＝(σ_w/μ_w)^-1.086；c＝μ_w/Г(1+1/k)；μ_w为风速的平均；σ_w为风速的标准差；г为伽马函数；

风电机组输出功率P_w与风速v之间的函数关系：

式中，P_r为风电机组额定容量；v_ci、v_r、v_co分别为切入风速、额定风速和切出风速；k₁＝P_r/(v_r-v_ci)；k₂＝-v_ci；

根据风力发电机输出有功功率与风速的函数表达式，得到风力发电有功功率概率密度f(P_w)如下：

(2)太阳能光伏发电系统随机模型包括：

太阳光照强度由贝塔分布描述，太阳光照强度概率密度函数f(r)如下：

式中，r和r_max分别为计算时间段内的实际光强和最大光强；α和β为贝塔分布的参数；

式中，μ_s为光照强度平均值；σ_s为光照强度标准差；

由太阳光照强度概率密度函数f(r)得到太阳能电池方阵输出功率的概率密度函数f(P_M)：

式中，P_M为太阳能方阵实际输出功率；R_M为太阳能方阵最大输出功率。

(3)负荷随机模型

配电网负荷具有时变性，负荷有功和无功功率的概率密度函数f(P)、f(Q)分别为：

式中，P、Q分别为负荷的有功和无功功率；μ_P、σ_P分别为负荷有功功率的数学期望和标准差；μ_Q、σ_Q分别为负荷无功功率的数学期望和标准差。