[发明专利]一种基于潮流线性化的分布式发电选址定容方法

说明书

本发明公开了一种基于潮流线性化的分布式发电选址定容方法，首先通过同时考虑风光投资的经济效益和配电网的经济成本，建立分布式发电选址定容的双层规划模型，更加贴近电网实际运行场景，具有较好的可行性，精确度较高，鲁棒性较好；然后基于凸松弛法、变量线性化法、二阶锥近似以及基于KKT最优性条件，将本发明原始提出的非凸模型分布式发电选址定容的双层规划模型中的非线性项进行线性化处理，并进一步转换成完全线性可解的单层多目标线性规划模型，极大地降低了模型求解复杂度，计算复杂度较低，更加简单快捷，并且转换后的求解结果与为进行线性化转换的求解结果非常接近，能够在保证精确度的情况下大大降低计算的复杂度。

技术领域

本发明属于分布式发电选址定容技术领域，更具体地，涉及一种基于潮流线性化的分布式发电选址定容方法。

背景技术

随着我国电力市场的不断开放、电力需求的不断增长以及传统化石能源的日益枯竭，风能、太阳能等分布式能源开始在电力系统中扮演着愈发重要的角色。国家能源局近年颁布《关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》等多个政策文件，预示着我国分布式发电项目政策得到进一步完善。截至2018年底，全国风电、光伏装机达到3.6亿千瓦，占全部装机比例近20％。风电、光伏全年发电量6000亿千瓦时，占全部发电量接近9％。与此同时，弃风弃光问题尤为严重，新疆、甘肃和内蒙古三省区2018年弃风弃光电量超过300亿千瓦时。随着配网分布式电源接入容量的不断增长，分布式电源的无序接入给配电网系统造成电压升高、消纳困难、电能质量低下等一系列不良影响,并极大程度地增加配电网不确定因素。分布式电源选址定容的不合理性等因素严重制约了新能源消纳水平。

分布式电源通过选址定容优化友好地接入电网是解决大规模弃风弃光、提升新能源消纳水平的有效措施。传统固定权重法处理计及多类型分布式投资商的多目标电网规划问题存在无法体现实际各分布式发电商潜在的利益竞争关系的缺陷。由于负荷需求，气候因素等条件均动态变化，各分布式投资商的投资收益、投资意向均有可能产生变化，固定权重法也无法较好地反映实际配电网动态特性，规划结果不准确。计及分布式发电的配电网双层规划模型属于高维非凸优化问题，现有的方法主要采用启发式算法来求解，启发式算法虽然能够通过迭代方式进行计算，但一定程度上牺牲了计算实时性，精度也有待考证，模型存在着维度过高、寻优困难、求解时间长等一系列问题，模型的实用性较为有限。

综上所述，提出一种计算复杂度低且规划准确的分布式发电选址定容方法是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于潮流线性化的分布式发电选址定容方法，其目的在于解决现有技术由于采用启发式算法需要反复迭代而导致的计算复杂度高技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于潮流线性化的分布式发电选址定容方法，包括以下步骤：

S1、在实际配电网运行场景的基础上，通过考虑风光投资的经济效益和配电网的经济成本，以风光投资的经济效益最优为上层优化目标，以配电网全年运行经济成本最小为下层优化目标，建立分布式发电选址定容的双层规划模型；

S2、基于凸松弛法、变量线性化法、二阶锥近似以及基于KKT最优性条件，将分布式发电选址定容的双层规划模型中的非线性项进行线性化处理，将该双层规划模型转换成单层多目标线性规划模型；

S3、采集网架结构数据以及上一年中各典型日的分布式发电实际出力数据，并将上述数据输入到上述多目标线性规划模型中，对多目标线性规划模型进行求解，从而得到最优分布式发电选址定容方案。

进一步优选地，步骤S1所述的方法，包括以下步骤：

S11、以风光投资经济性最优为目标，考虑投资预算和经济效益约束，建立上层分布式投资投建容量优化模型；