[发明专利]一种配电网中分布式电源的规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式电源的规划方法。特别是涉及一种针对各类工业园区、大楼内、社区里等具有安装分布式电源条件的配电网中分布式电源的规划方法。

背景技术

分布式发电是为了满足一些特殊用户的需求，支持已有配电网经济运行而设计和安装的在用户处或其附近的小型发电机组，或坐落在用户附近使负荷供电可靠性及电能质量都得到增强的发电形式。分布式电源一般位于配电网的终端用户附近，建设在工业园区、在大楼内、在社区里，可为用户和电力输配电系统提供利益。分布式电源应对高峰期电力负荷比集中供电更加经济、有效，是集中供电有益的补充。

随着越来越多的分布式电源接入配电网，配电系统将发生根本性的变化。配电网络将变成一个遍布电源和用户互联的网络，配电系统的控制和运行将更加复杂，配电网络规划和运行将彻底改变且其影响程度与分布式电源的位置和容量息息相关。合理的安装位置及容量可有效改善配电网电压质量、减小有功损耗、提高系统负荷率，反之配置不合理甚至将威胁电网的安全稳定运行。且电网公司的经济效益与分布式电源接入位置、容量密切相关。合理的选址定容规划可延缓电网线路等设备升级，从而降低电网公司投资成本，提高经济效益。因大部分分布式电源由分布式电源投资商安装，规划不合理会大量减少电网公司售电收益，降低电网公司的经济效益。电网公司在保证电网安全稳定运行前提下，尽量提高自身经济效益，需对分布式电源接入位置容量进行合理规划。

近年来，随着分布式电源的规划工作的深入进行，已有研究从不同角度解决了分布式电源的选址定容问题，但均未考虑分布式电源接入配电网后通过减小网供峰值负荷，从而增大配电网网供负荷能力，即延缓网络更新，实质上降低电网投资商的成本从而减小配电网单位收益的成本费用。且在规划中未能同时计及风机和光伏等分布式电源发电的时序特性与概率特性。针对这些问题如何进行分布式电源规划，成为讨论的焦点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种同时计及分布式电源的时序特性和随机性，并考虑接入分布式电源后配电网单位收益成本费用的配电网中分布式电源的规划方法。

本发明所采用的技术方案是：一种配电网中分布式电源的规划方法，包括如下步骤：

1)建立配电网中分布式电源规划模型，包括：

(1)确立配电网单位收益年成本费用最小的目标函数；

(2)研究配电网等年值年成本费用的计算；

(3)研究配电网等年值年售电收益的计算；

(4)约束条件确定，包括配电网潮流约束、设备容量约束、传输功率约束和电压机会条件约束；

2)建立分布式电源的模型，是在对分布式电源的典型时序特性进行分析和对分布式电源的概率特性分析的基础上，选取多场景同时考虑分布式电源的时序特性和概率特性，构建分布式电源的不确定性模型；

3)电力系统的潮流计算，采用基于半不变量法的随机潮流计算方法进行潮流计算；

4)分布式电源接入配电网位置和容量的确定，包括，将基于半不变量法的随机潮流计算嵌入粒子群算法中求解优化问题，利用惩罚函数的方法处理约束条件，将优化得到的最优解作为分布式电源的选址定容方案。

步骤1)中的(1)所述的确立配电网单位收益年成本费用最小的目标函数，首先定义考虑N-1准则时，配电线路可承载的最大负荷为配电网最大负荷；定义仅由所研究配电网供电的负荷为网供负荷；定义仅由所研究配电网供电的最大负荷为网供峰值负荷；

在配电网等年值成本费用为C，配电网公司售电年收益为B，考虑N-1准则时最大负荷为P_max，接入实际负荷为P_nature的配电网中接入分布电源后，配电网的等效成本为：

C_eq＝C×P_peak/P_max

式中：

C——原配电网等年值成本费用；

P_peak——网供峰值负荷；

P_max——配电网最大负荷；

配电网中分布式电源的规划以配电网单位收益年成本费用最小为目标函数，表示为：

min f＝C_eq/B

式中：

B——配电网等年值年售电收益；

C_eq——配电网公司售电年收益B所需的等值年成本费用。