[发明专利]基于区域性分时电价理论降低配电网网损的方法

权利要求书

1.基于区域性分时电价理论降低配电网网损的方法，其特征在于包括以下的步骤：

(1)获取制定配电网区域分时电价时所需要的参数；

(2)构建区域分时电价的求解模型，模型的控制变量为各个负荷点所构建的虚拟负荷中本地负荷的权重，由控制变量以及负荷数据得到各个负荷点的虚拟负荷，对虚拟负荷进行聚类求出分时电价的时段划分以及每个时段的电价大小，根据制定的分时电价采用消费者心理学模型得到用户响应之后的负荷曲线，模型的目标函数为用户响应之后的网损减少效益以及延缓配电网升级改造的效益之和最大；

(3)采用遗传算法对区域分时电价模型进行求解，求出计算虚拟负荷时所用的权重指标的最优值，并进而得到各个负荷点的区域分时电价策略；

(4)将求取的区域分时电价策略应用到相应的负荷点上，由用户自行针对实施的区域分时电价做出响应，调整自身的负荷使用习惯，进而改善配电网的潮流分布，降低配电网的网损；

(5)在执行该电价策略之后保存相关的数据，以备下一个调度周期区域分时电价策略制定时进行参考。

2.根据权利要求1所述的基于区域性分时电价理论降低配电网网损的方法，其特征在于：步骤(1)中需要获得的参数包括：

1)配电网的网架拓扑结构；

2)配电网中各条线路的型号、长度、阻抗值以及造价；

3)配电网中所有变压器的型号、变比、阻抗值以及造价；

4)配电网首端即平衡节点的电压大小；

5)所有负荷节点一天内的负荷大小；

6)分布式电源的接入节点以及一天内的出力数据；

7)区域分时电价制定时需要确定的平时段电价；

8)区域分时电价制定时需要确定的峰谷电价比。

3.根据权利要求1所述的基于区域性分时电价理论降低配电网网损的方法，其特征在于：步骤(2)中的虚拟负荷计算方法为：

式中，q′_ij表示对负荷点j在第i个时段的虚拟负荷大小；q_ij表示负荷点j在第i个时段的实际负荷大小；J表示配电网负荷点集合；q_pvij为负荷点j在第i个时段的光伏出力大小；x_j为0-1变量，当其为1时表示负荷点j接有光伏系统，为0时表示并未接入光伏；α_j为节点j的权重系数，且α_j∈[0,1]。

4.根据权利要求1所述的基于区域性分时电价理论降低配电网网损的方法，其特征在于：步骤(3)中模型的目标函数为：

max C＝ΔC_loss+ΔC_update (2)

式中，ΔC_loss为网损减少带来的经济效益，ΔC_update为延缓配网升级改造带来的经济效益；

其中，网损减少的效益的计算公式为：

ΔC_loss＝-ΔQ_lossp (3)

式中，ΔQ_loss为实施分时电价前后的网损变化量，p为电价，为方便计算，这里的电价统一采用平时段的电价；

而延缓配网升级改造的效益的计算公式为：

式中，为实施分时电价前后变电站m通过的峰值负荷，θ_m为变电站m的单位容量的投资费用，为变电站m的变电站资金等年值系数，m为变电站序号，m取值为1～M，M为配电网中的变电站总数。

5.根据权利要求1所述的基于区域性分时电价理论降低配电网网损的方法，其特征在于：步骤(3)中模型的约束条件为：

式中，p_ij表示第j个负荷点在第i个时段的电价大小，T表示一天中的总时间段大小；

2)p^min≤p_ij≤p^max (6)

p^min和p^max分别代表电价的上下限值；

n表示节点数量，P_G,j和P_L,j分别代表节点j的电源有功电源出力以及有功负荷；Q_G,j和Q_L,j分别代表节点j的无功电源出力以及无功负荷；U_j和U_k分别代表节点j和节点k的电压幅值；G_jk和B_jk分别代表节点导纳矩阵元素中的实部和虚部；θ_jk为节点j与节点k之间电压的相角差；

4)U_jmin≤U_j≤U_jmax (8)

式中，U_j为节点j的电压水平，U_jmin为节点j的电压下限，U_jmax为节点j的电压上限；

5)I_b≤I_max (9)

式中，I_b代表第b条支路的电流水平，I_max代表支路电流的上限。