[发明专利]一种考虑农业电排灌负荷的配电网运行优化方法

说明书

本发明公开了一种考虑农业电排灌负荷的配电网运行优化方法，步骤一，计算分时电价下优化后的电排灌负荷；步骤二，建立考虑电排灌负荷的配电网运行的优化模型；步骤三，将优化后的电排灌负荷接入配电网中，采用粒子群算法对考虑电排灌负荷的配电网运行的优化模型进行求解。本发明根据电排灌用电特性，利用马尔科夫决策模型计算在分时电价影响下电排灌的最佳运行负荷，在此基础之上采用粒子群算法计算得出计及电排灌负荷的影响的配电网运行优化拓扑。可以在减少用户用电费用的同时减少网络损耗，提高电网的运行效率。

技术领域

本发明涉及一种考虑农业电排灌负荷的配电网运行优化方法，属于电力系统电源调度技术领域。

背景技术

目前，电能替代作为转变能源发展方式、实现能源战略转型、实施能源革命的重大举措，成为了当前能源研究方向的前沿。国家出台了一系列政策推广电能替代政策，如《关于推进电能替代的指导意见》中明确指出在工农业生产领域推广电灌溉措施。

电排灌负荷是农业负荷中占比最大的负荷，长期以来，其用电存在管理粗放、季节性等特点给电网的调控管理带来了困难，尤其是在夏季农业排灌负荷与空调负荷相叠加，大大地增加了电网的峰值负荷，不利于电网的经济运行。

发明内容

目的：目前国内外关于电排灌优化运行的研究较少，大部分的研究集中于电排灌泵站站内机组的优化运行和多个泵站站间的优化运行，但是对于电排灌负荷参与电网调控的效益分析仍然处于空白阶段。本发明填补了这部分研究的空白，提出的运行优化模型可以在减少用户用电费用的同时减少网络损耗，提高电网的运行效率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种考虑农业电排灌负荷的配电网运行优化方法，包括如下步骤：

步骤一，计算分时电价下优化后的电排灌负荷；

步骤二，建立考虑电排灌负荷的配电网运行的优化模型；

步骤三，将优化后的电排灌负荷接入配电网中，采用粒子群算法对考虑电排灌负荷的配电网运行的优化模型进行求解。

作为优选方案，所述步骤1包括：

1.1根据排灌站需要排灌的流量和扬程来近似计算电排灌的电力负荷，计算公式如下：

式中，Q表示水流量，单位：m³/秒；H表示总扬程，单位：m；η表示水泵、电动机及传动装置的总效率；

1.2采用基于马尔科夫决策过程的计算方法求解在分时电价环境下电排灌的优化运行负荷；

每个时段内总抽水流量为Q_总，要求将其分配于m台机组，使总抽水功率最小，根据马尔科夫决策过程的要求，把m台机组划分为 m个阶段；

决策变量Q_i：第i阶段分配的流量；

状态变量K_i：可供分配给第i阶段至第m阶段的流量；

状态转移方程：

K_i+1＝K_i-Q_i

效益函数：

N_i＝9.81Q_iH_i/η_i

目标函数就是使得总功率最小，即

约束条件：