[发明专利]一种基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法

权利要求书

1.一种基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法，其特征是，包括以下步骤：

以线路、储能的投建时间和选址定容为决策变量，构建上层投资建设优化模型及下层调度运行优化模型；所述构建上层投资建设优化模型的规划层目标函数是包含投资成本、环境成本和受限场景运行成本的年总成本；所述构建调度运行优化模型的运行层目标函数为各场景日经济调度成本；

利用拉格朗日乘子将约束条件加入目标函数中，使原有含等式和不等式约束的优化问题转变为无约束优化问题，利用库恩-塔克条件最终实现问题的求解；

基于影子价格筛选受限运行场景，所述影子价格表示假设该资源扩容1个单位所减少的调度成本；

对上层投资建设优化模型及下层调度运行优化模型进行解耦处理。

2.如权利要求1所述的基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法，其特征是，所述构建上层投资规划建设优化模型以线路和储能作为规划投资对象，针对年度总成本最小进行优化，兼顾系统的投资成本、受限场景运行成本和环境成本，目标函数如下式：

min F(x_es,P_nes,E_nes,x_l,x_l')＝min C_inv+C_om

其中，C_inv为投资成本转化的等年值费用，A＝(1+ε)^-i为资金回收系数，ε为折现率，Ω_ESS,Ω_NESS,Ω_Line,Ω_NLine为待扩容和新建的储能、线路集合。c_s,c_P,c_E为储能基础建设成本、单位功率成本和单位容量成本，c_l,c_l'为新建和待扩容线路单位长度的维护成本。

3.如权利要求2所述的基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法，其特征是，所述构建上层投资规划建设优化模型的约束条件包括：

决定是否新建或改造线路、是否新建或扩容以及储能扩容的容量和电量的选型与建设约束；以小时作为调度单位，并采用直流潮流模型忽略各节点间电压降落的配电网典型场景可靠运行约束；满足连通性约束和辐射状约束的网架结构约束。

4.如权利要求1所述的基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法，其特征是，所述构建下层调度运行优化模型的配电网日经济运行调度成本由DG正常供电成本，网络损耗成本，交易电能成本，储能“低储高放”以及弃风、弃光、切负荷等非常规调度手段的惩罚成本构成，目标函数如下式：

式中，s、i、j、t分别表示场景编号、节点编号和调度时段编号，Δt为各调度阶段时长，对每个阶段可认为各个分布式发电单元出力、储能单元出力以及负荷大小不变；Ω_G、Ω_Line、Ω_WF、Ω_PV、Ω_grid、Ω_Load、Ω_BESS分别为配电系统常规火电机组节点集合、线路集合、风机节电、光伏节点、连接主网节点、负荷节点和储能节点集合，c^WF,c^PV,c^Loss,c^Sell,c^Pur,c^WFP,c^PVP,c^ENS分别为风力供电、光伏供电、网损、主网购售电、弃风、弃光、失负荷的单位成本或单位惩罚成本；其中，c_Pur采用分时电价，分别表示风光出力、主网购售电量、切负荷量和充放电量，是运行层的部分决策变量。

5.如权利要求4所述的基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法，其特征是，所述构建下层调度运行优化模型的约束条件包括：

包含分布式电源约束和平衡节点约束的供给侧约束；线路潮流约束与网络安全运行约束；可控负荷的模型约束；储能系统的模型约束。