[发明专利]一种分布式电源的优化选址与定容方法

权利要求书

1.一种分布式电源的优化选址与定容方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立分布式电源选址定容的多目标优化模型；

步骤2：明确多目标优化模型的约束条件；

步骤3：建立分布式电源随机出力模型，并对其进行处理；

步骤4：建立负荷随机出力模型；

步骤5：进行分布式电源的选址和定容。

2.根据权利要求1所述的分布式电源的优化选址与定容方法，其特征在于：所述分布式电源包括燃料电池、微型燃气轮机、往复式发电机、风力发电机组和光伏发电机组。

3.根据权利要求1所述的分布式电源的优化选址与定容方法，其特征在于：所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：求取配电网的网络损耗最小值；即相对于现有配电网，分布式电源接入后，配电网的网络损耗减少量最大，有：

maxΔPloss=Ploss-Σb=1N-1Ib2Rb---(1)]]>

式中，ΔP_loss为配电网的网损减少量，P_loss为未接入分布式电源时配电网的网络损耗；N为配电网中的总母线数量；I_b为第b条支路上流过的电流；R_b为第b条支路的电阻；

步骤1-2：求取分布式电源产生的延缓投资效益最大值；

对于某个给定容量的供电支路，在已知负荷增长速度的情况下，可确定该支路的扩容时间：

Pimax=Pi(1+ωi)τi---(2)]]>

式中，为支路i的容量；P_i为流经支路i的负荷功率；ω_i为负荷的年增长率；τ_i为扩容时间，且有

τi=lnPimaxln[Pi(1+ωi)]---(3)]]>

假设均采用相同型号的设备对支路进行扩容，且投资费用相同，则可将其扩容投资的折现值表示为：

Mipv=Mi(1+r)τi---(4)]]>

式中，M_ipv为扩容投资的折现值，M_i是支路i的扩容投资；r为折现率；

在现有的负荷水平下，配电网接入分布式电源，扩容时间延长，有

Pimax=Pi(1+ωi)τi*-PiDG---(5)]]>

式中，为由于分布式电源注入有功功率而产生的新的扩容时间，P_iDG为节点i处的分布式电源安装容量，此时，

τi*=ln(Pimax+PiDG)ln[Pi(1+ωi)]---(6)]]>

则扩容投资的折现值为：

Mipv*=Mi(1+r)τi*---(7)]]>

式中,为由于分布式电源注入有功功率而产生的新的投资折现值；

由于则延缓投资年限为

ΔT=τi*-τi=ln(PiDGPimax+1)lnPi(1+ωi)Pimax+lnPimax---(8)]]>

式中，ΔT为延缓投资年限，此时，分布式电源接入支路i后产生的延缓投资效益为：

Mibenifit=Mipv-Mipv*=Mi(1+r)τi*[1-1(1+r)ΔT]---(9)]]>

若在节点i接入分布式电源，受支路容量约束，对节点i的上游支路有

Pkmax≥Σj∈ΦkPLj-PiDG---(10)]]>

式中，Φ_k为支路k的下游支路集合；节点k为节点i的上游节点；为对应支路k的支路容量；P_Lj为在节点j接入的负荷容量；

将式(10)中的P_DGi移动到方程左边，得到

Pkmax+PDGi≥Σj∈ΦkPLj---(11)]]>

由式(11)可知，分布式电源的扩容作用为在分布式电源接入点的所有上游支路中，均产生分布式电源接入容量大小的扩充容量；

当网络中仅接入单个分布式电源时，假设其接入位置为i，此时，该分布式电源产生的延缓投资效益为

MiDG=Σk∈ΦFc*Mkbenifit---(12)]]>

式中，M_iDG为在节点i接入分布式电源后产生的投资延缓效益；Φ_F为节点i的上游支路集合；c为分布式电源投资年限内资金等年值系数；M_kbenifit为上游支路k因分布式电源接入产生的延缓投资效益；

在配电网中接入多个分布式电源后，多个分布式电源的扩容作用同时作用于处在其上游的支路上，分摊到每年的延缓投资效益为：

maxMDG=Σi∈ΦLc*Mibenifit---(13)]]>

式中，M_DG为分布式电源接入后分摊到每年的延缓投资效益；M_ibenifit为支路i的延缓投资效益；Φ_L为网络中所有支路的集合；

步骤1-3：建立分布式电源选址定容的多目标优化函数；

多目标优化函数表达式为：

max C=k₁M_loss+k₂M_DG     (14)

式中，C为分布式电源接入后网络损耗减小产生的经济效益和分摊到每年的投资延迟效益决定的配电网总成本，k₁、k₂为权重系数，且k₁+k₂=1；M_loss为分布式电源接入后网络损耗减小产生的经济效益，且有

Mloss=Σi=14p*(3*30*Σh=124Δpiloss.h)---(15)]]>

式中，p为单位电价；I为四个季度；h为每个季度典型日的24个时段；Δp_iloss.h为分布式电源接入后对应时段的网络损耗减少量。