[发明专利]一种基于改进型直流潮流算法的分布式电源规划方法

说明书

本发明公开了一种基于改进型直流潮流算法的分布式电源规划方法，包括以下步骤：1)数据导入和初值输入；2)引入一种计及电压和无功功率的改进型直流潮流算法，实现支路潮流方程中电压幅值与相角的解耦；3)基于该算法提出一种考虑储能系统和主动管理措施协调优化的分布式电源规划方法；4)采用基于热启动的迭代求解流程，保证规划方法的精度性；5)结合具体的配电网络结构，以分布式电源运营商净收益为目标，对分布式电源的位置和容量进行优化配置。通过基于改进型直流潮流算法的分布式电源规划方法，能够增加分布式电源运营商的净收益，还会促进分布式电源的消纳以及降低系统网损。

技术领域

本发明涉及配电网规划领域，具体涉及一种基于改进型直流潮流算法的分布式电源规划方法。

背景技术

分布式电源规划是指在已知负荷预测结果及配电网运行状况的基础上，确定分布式电源的安装位置和配置容量，使整个规划期内配电网的经济性和可靠性达到最优。

在以大机组、大电网、高电压为主要特征的单一供电系统已经不能满足对电能质量与安全可靠性要求日益提高的今天，分布式电源以其投资小、清洁环保和发电方式灵活等优势正日益成为国内外研究的热点。然而，分布式电源的快速发展也给电力系统带来一系列的问题，如安装位置的不合理会降低系统可靠性；接入容量的过大会造成“弃光弃风”、过电压等现象，过小则无法充分发挥其在改善电压质量以及降低网损等方面的积极作用。

因此，有必要对分布式电源的位置和容量进行合理规划，以保证电力系统的安全与经济运行。

发明内容

技术问题：提供一种基于改进型直流潮流算法的分布式电源规划方法，该方法能够增加分布式电源运营商的净收益，还会促进分布式电源的消纳以及降低系统网损

技术方案：本发明的基于改进型直流潮流算法的分布式电源规划方法，包括下述步骤：

1)引入了一种计及电压和无功功率的改进型直流潮流算法，实现支路潮流方程中电压幅值与相角的解耦，所述算法为：

式中：P_s,ij,t和Q_s,ij,t分别为任意s场景中t时刻节点i流向节点j的有功和无功功率；为节点i的电压幅值的平方；θ_s,ij,t为支路ij两端的电压相角差；g_ij和b_ij分别为支路ij的电导和电纳。

其中，网损功率和的表达式为：

2)基于改进型直流潮流算法，提出一种分布式电源规划方法，具体为：以分布式电源运营商的净收益为目标，以节点功率平衡约束、支路容量约束、节点电压幅值限制、关口功率约束、根节点约束、分布式电源容量约束、分布式电源运行约束、储能约束、分组投切电容器约束、静止无功发生器约束、分布式电源切机，进行分布式电源的选址定容优化过程，得到最优接入位置和容量。

步骤1)中支路潮流等式的非线性项是网损功率和由支路两端相角差的平方项和电压幅值差的平方项构成，引入一种基于网损因子的方法，实现网损功率的线性表达：

其中，为网损因子参数，具体表达式为：

式中：M_ij为支路ij的连通性变量；V_i,0和θ_ij,0是节点电压幅值和支路相角差的初值。

3)为保证模型线性化的精度，提出一种基于热启动(warmstart)技术的迭代求解流程：

(1)数据导入和初值输入。导入网架结构、设备参数、模型设置等数据，初始化电压幅值和相角。