[发明专利]一种计及分布式电源和电动汽车接入的配电网规划方法

说明书

本发明公开了一种计及分布式电源和电动汽车接入的配电网规划方法，包括：基于DG机组扩容的投资成本及运营成本、变电站扩容的投资固定成本及投资可变成本、线路扩容的投资固定成本及投资可变成本、主网购电成本、系统缺电成本、电容器投资成本，构建配电网规划模型的目标函数；基于系统潮流平衡约束、线路约束、变电站约束、分布式电源DG装机约束、电容器约束、电动汽车PEV充电约束、系统备用约束、电压约束与预算约束，确定变电站、分布式电源、无功补偿电容器及线路的最优升级容量，得到待检验的升级计划集合；以及基于待检验的升级计划集合，使用预定算法确定最优升级计划及最优升级计划实施时间。

技术领域

本发明涉及配电网规划领域，尤其涉及一种计及分布式电源和电动汽车接入的配电网规划方法及计算设备。

背景技术

近年来，用户侧的分布式电源(Distributed Generation，DG)以及电动汽车(Plug-in Electric Vehicle，PEV)受到了越来越多的关注并且得到了快速的发展，但是由于其功率特性具有较大的波动性，大规模分布式电源以及电动汽车并网接入对配电网的安全稳定运行造成一定的影响。如何促进分布式电源以及电动汽车的并网接入，从而高效地利用用户侧可控的分布式能量单元，优化配电网中的资源配置，保证系统运行的安全可靠性，是未来配电网运营商所必须考虑的问题。

当前国内外对于分布式电源以及电动汽车接入后的配电网规划问题已经进行了较多的研究。例如，从不同方面分析了在系统总负荷以及负荷节点个数不变的情况下DG的优化规划问题，或者针对配电网内电动汽车充电桩规划问题进行了研究，但未将DG和电动汽车充电站的定容选址问题关联起来。有些方案虽然综合考虑了DG和电动汽车充电站的选址定容问题，但未考虑DG机组无功特性对配电网安全稳定运行的影响。或者是考虑了DG机组无功特性，但未考虑DG机组无功特性对配电网安全稳定运行的影响。

总而言之，现有研究对配电网规划的研究均只考虑了单一方面的因素，没有全面地对考虑DG/PEV接入的智能配电系统规划问题进行分析。因此，需要一种综合考虑分布式电源和电动汽车并网接入的配电网规划方案。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种计及分布式电源和电动汽车接入的配电网规划方案，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种计及分布式电源和电动汽车接入的配电网规划方法，适于在计算设备中执行，方法包括：

基于DG机组扩容的投资成本及运营成本、变电站扩容的投资固定成本及投资可变成本、线路扩容的投资固定成本及投资可变成本、主网购电成本、系统缺电成本、电容器投资成本，构建配电网规划模型的目标函数；

基于系统潮流平衡约束、线路约束、变电站约束、分布式电源DG装机约束、电容器约束、电动汽车PEV充电约束、系统备用约束、电压约束与预算约束，确定变电站、分布式电源、无功补偿电容器及线路的最优升级容量，得到待检验的升级计划集合；以及

基于待检验的升级计划集合，使用预定算法确定最优升级计划及最优升级计划实施时间。

该方法以投资及运营成本最小化为目标构建了配电网综合规划模型。

可选地，设置计划期、初始系统备用率、系统备用率迭代步长、以及系统断电时间目标值；在计划期内确定变电站、分布式电源、无功补偿电容器及线路的最优升级容量，得到待检验的升级计划集合；检验待检验的升级计划集合中各升级计划是否满足经济性约束，获得约减后的升级计划集合；以及判断约减后的升级计划集合是否满足充裕度约束，若满足则确定为计划期内最优升级计划集合。

可选地，经济性约束为BCR_i＞1，

BCR_i＝MB_i/TC_i