[发明专利]基于混合整数线性规划的主动配电网联合优化算法

权利要求书

1.基于混合整数线性规划的主动配电网联合优化算法，其特征是，包括：

对主动配电网规划中的不确定性因素进行建模；

输入主动配电网规划中的基础数据；

构造以综合成本最小为目标函数，并满足各项约束条件的主动配电网综合规划模型；

将非线性的主动配电网综合规划模型线性化，采用混合整数线性优化算法进行模型求解；

所述主动配电网综合规划模型的综合成本对应的目标函数表示为：

min TC＝C_{DG_inv}+C_{L_inv}+C_grid+C_{DG_oper}+C_loss+C_LOL

其中，TC(Total cost)为规划成本折算到一年的总费用，共包含分布式电源DG折算到一年的投资成本C_{DG_inv}，线路的投资成本C_{L_inv}，上级电网等效发电机组的运行成本C_grid，分布式电源DG运行成本C_{DG_oper}，网损成本C_loss、失负荷惩罚成本C_LOL六个部分，将上级电网等效为一台发电机，运行可变成本为电价，出力上限为变电站出口变压器容量的上限；

所述目标函数中的失负荷成本C_LOL表征了主动配电网发生预想事故后，主动配电网内部的失负荷造成的损失；失负荷惩罚成本C_LOL计算公式如下：

式中，VOLL_i，t是第i个节点第t个时刻的失负荷惩罚系数，LOL_i，t指t时段第i节点的失负荷量大小，N_i为配电网中节点的总数目；

所述主动配电网规划模型的约束条件包括：分布式电源出力限制、分布式电源接入点的接入容量限制、配网系统总功率平衡式、节点功率平衡式、支路容量约束、电动汽车相关约束，其中，电动汽车相关约束，包括：电动汽车的充放电功率约束、储能单元的能量限制约束及电动汽车充放电能量约束；

所述将非线性的主动配电网综合规划模型线性化，采用混合整数线性优化算法进行模型求解中，通过线性化方法将非线性约束转化为线性化表示，从而使主动配电网规划非线性模型转化为混合整数线性化模型来求解；

具体线性化求解方法如下：首先将配网系统的网损进行线性化处理，包括采用分段线性化技术和绝对值线性化技术；根据得到的线性表达的网损表达式进而得到支路功率线性表达式；最后对模型中含0，1变量的非线性约束进行线性化处理，最终得到均为线性约束的混合整数线性规划模型。

2.如权利要求1所述的基于混合整数线性规划的主动配电网联合优化算法，其特征是，对主动配电网规划中的不确定性因素进行建模，具体为：

根据电网规划年限内的负荷预测数据和地区环境因素统计数据，对规划年限内的每一年生成4个代表该年配电网各个季度的典型日场景，在每个典型日场景中，划分为24个规划时段，每一时段间隔为一个小时，假设负荷预测数据和风速、光照等环境参数在各个时段内保持不变，其中，各典型日场景的负荷预测数据根据配电网负荷预测技术得出，环境参数由地区历史风速和光照数据统计得出。

3.如权利要求1所述的基于混合整数线性规划的主动配电网联合优化算法，其特征是，所述目标函数中分布式电源DG折算到一年的投资成本C_{DG_inv}的计算式为：

其中，i为新建的分布式电源的索引，N^DG为新增分布式电源的个数，为第i个分布式电源投资成本的折算系数，即折旧率，用以将分布式电源的初始投资成本折算到其寿命内的每一年，是第i个分布式电源的规划建设容量，r是分布式电源的折旧率或投资者的内部回报率，n_i是第i个分布式电源的使用寿命，单位是年。