[发明专利]一种基于机会约束的有源配电网智能软开关规划方法

权利要求书

1.一种基于机会约束的有源配电网智能软开关规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据选定的配电系统，输入线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系，系统运行电压水平和支路有功功率限制，置信参数，不可控分布式电源接入位置与容量，负荷运行曲线，基准电压和基准功率初值，智能软开关经济参数，向上级电网购电电价参数，智能软开关待安装位置；

S2：建立基于机会约束的有源配电网智能软开关规划模型，包括：设定配电网年综合费用最小为目标函数，包括智能软开关年投资费用与年运行维护费用、配电网年损耗费用，分别考虑智能软开关位置与容量约束、智能软开关运行约束、配电系统潮流约束、不可控分布式电源运行约束、系统安全运行机会约束；

所述的配电网年综合费用的目标函数为：

式中，为智能软开关的年投资费用；为智能软开关年运行维护费用；C^L为配电网年损耗费用；d为贴现率，y_SoP为智能软开关的经济使用年限；为智能软开关单位容量投资成本；为安装在支路ij的智能软开关容量；为智能软开关单位容量的运行维护成本；ρ_t为t时段向上级电网购电的电价；为t时段配电系统有功功率损耗；Δt为优化步长；i_t,ij为t时段支路ij电流幅值平方；R_ij为支路ij的电阻；为t时段接在节点i上智能软开关装置的损耗；Ω_n为系统所有节点的集合；Ω_b为系统支路的集合；

智能软开关位置与容量约束如下：

式中，为安装在支路ij的智能软开关容量；s^module为单位智能软开关模块安装容量，即安装变流器最小可优化容量；m_ij为非负整数，表示安装单位智能软开关模块数量，若m_ij＝0，则认为该位置不需要安装智能软开关；表示在选定位置允许安装的智能软开关最大容量；

S3：采用k均值聚类算法对配电网所在地全年的不可控分布式电源出力进行聚类分析，得到用于智能软开关规划的典型场景及各场景全年出现的概率；

S4：将目标函数、智能软开关运行约束、配电系统潮流约束、不可控分布式电源运行约束、系统安全运行机会约束进行转化，得到混合整数非线性优化模型；

S5：将步骤S4得到的混合整数非线性优化模型采用内点法进行求解；

S6：输出步骤S5的求解结果，包括满足预设置信水平的智能软开关位置和容量方案、配电网年综合费用、智能软开关年投资费用与年运行维护费用、配电网年损耗费用。

2.根据权利要求1所述的一种基于机会约束的有源配电网智能软开关规划方法，其特征在于，步骤S2中的智能软开关运行约束如下：

式中，和分别为t时段接在节点i上智能软开关装置传输的有功功率和无功功率；为t时段接在节点i上智能软开关装置的损耗；为接在节点i上智能软开关装置的损耗系数；为安装在支路ij的智能软开关容量。

3.根据权利要求1所述的一种基于机会约束的有源配电网智能软开关规划方法，其特征在于，步骤S2中的配电系统潮流约束如下：

式中，Ω_b为系统支路的集合；P_t,ji、Q_t,ji分别为t时段支路ji上流过的有功功率和无功功率；P_t,i、Q_t,i分别为t时段节点i上注入的有功功率之和和无功功率之和；分别为t时段节点i上负荷消耗的有功功率和无功功率；i_t,ij为t时段支路ij电流幅值平方；R_ij为支路ij的电阻，X_ij为支路ij的电抗；u_t,i为t时段节点i电压幅值平方；分别表示t时段接在节点i上的不可控分布式电源的有功功率和无功功率；和分别为t时段接在节点i上智能软开关装置传输的有功功率和无功功率。