[发明专利]一种考虑无功优化的分布式电源接入配电网的评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体地说，涉及一种考虑无功优化的分布式电源接入配电网的评估方法。

背景技术

分布式电源接入配电网后会对配电网的运行产生影响，其影响程度与分布式电源的接入点的位置和容量配置有着密不可分的关系，分布式电源的接入位置和容量配置合理，可以有效改善配电网的电能质量、降低系统的有功损耗，提升配电网运行的可靠性与经济性。反之，分布式电源的接入位置和容量配置不够合理，则会对配电网的潮流分布、电能损耗、电能质量等方面产生不利影响，将对整个配电网运行的安全性和经济性产生威胁。因此，配电网分布式电源接入问题是配电网运行规划的重要研究内容。

数据包络分析(Data Envelopment Analysis，DEA)是一种对多投入和多产出决策单元(Decision Making Units，DMU)相对效率进行评估的方法。数据包络分析是把各个DMU的输入权重和输出权重作为变量，从最有利于DMU的角度对DMU的有效性进行评估，避免了主观因素的作用，更具有客观性。超效率DEA(Super-efficency DEA)模型能进一步区分有效决策单元的效率，可以对决策单元效率值进行进一步排序，在超效率DEA模型中，可以解决传统DEA模型无法对效率值同为1的方案进行排序的问题。

发明内容

本发明的目的是在现有的方法上做改进，提供一种结合超效率数据包络分析法及系统无功优化策略的配电网分布式电源接入的评估方法，更具有合理性与客观性，对配电网分布式电源接入节点的选择及容量的研究具有参考意义。

本发明采用如下技术方案：

一种考虑无功优化的分布式电源接入配电网的评估方法，包括如下步骤：

a、对配电网进行初始潮流计算，获取待评估配电网各条支路及各个节点的数据；

b、获取无功优化的方式、装置的控制范围及接入位置；

c、确定无功优化的目标函数；

d、使用无功优化算法分别计算从不同节点接入分布式电源的无功优化结果；

e、结合数据包络分析方法，确认方案的输入与输出指标；

f、采用超效率数据包络分析法对从不同节点接入分布式电源方案进行效率值计算，对分布式电源接入节点及接入容量进行分析评估，其中，效率值最大的方案即为最佳分布式电源接入方案。

优选的，步骤a中，所述对配电网进行初始潮流计算，获取待评估配电网各条支路及各个节点的数据，包括：在电力系统分析综合程序上搭建配电网拓扑结构模型，通过电力系统全数字实时仿真装置进行初始潮流计算，收集各个节点和各条支路的数据。

优选的，所述各个节点和各条支路的数据包括：节点编号、线路编号、线路的电阻、线路的电抗、负荷有功功率、负荷无功功率、节点电压、线路有功功率和线路无功功率。

优选的，步骤b中，所述无功优化的方式包括投切电容器组、调整有载调压变压器档位和调整分布式电源的无功出力；所述装置的控制范围为电容器无功容量、有载调压变压器档位、分布式电源无功出力这三者的可变范围；所述接入位置为电容器组、有载调压变压器、分布式电源这三者在配电网中的安装位置。

优选的，步骤c中，所述无功优化目标函数包括配电网有功网损f₁和电压偏移量f₂，表达式如下:

上式中，U_i和U_j分别为节点i和节点j的电压幅值；G_ij为i-j支路的电导；θ_ij为节点i和节点j的电压的相角差；N为配电网所有节点组成的集合，为节点i的最大允许电压偏移值；为节点i的理想电压。

优选的，配电网无功优化总目标函数表达式为：

minf＝ω₁f₁+ω₂f₂(3)

上式中，f为无功优化总目标函数，ω₁、ω₂为权值，且有ω₁+ω₂＝1。

优选的，变量的约束条件包括各节点的有功功率和无功功率平衡约束及各控制变量约束；

各节点的有功功率和无功功率平衡约束如下：

各控制变量约束如下：