[发明专利]考虑负荷电压特性及新能源强不确定性的微电网规划方法

说明书

本发明涉及一种考虑负荷电压特性及新能源强不确定性的微电网规划方法。第一步，建立新能源模型；第二步，建立各类负荷相应的幂函数负荷静态特性模型；第三步，建立计及负荷特性及新能源的微电网规划综合数学模型；第四步，利用自适应遗传算法进行优化求解；最后通过算例仿真验证。本发明相比传统的微电网规划方法相比，同时考虑了负荷电压特性及新能源的强不确定性，更加符合微电网特征及实际情况；提出了对新能源无功出力的要求，从而使得微电网的电压波动更小，保证微电网系统安全稳定运行；提出的以网损和电压波动最小为目标的微电网规划方法，可以减少新能源的规划成本和降低微电网的网络损耗，保证微电网系统更为经济的运行。

技术领域

本发明涉及一种考虑负荷电压特性及新能源强不确定性的微电网规划方法。属于电力技术领域。

背景技术

随着一次能源的短缺和环境问题的日益严重，清洁、无污染的新能源开始受到越来越多的关注，而且随着科技的发展，风能、光能等新能源(以下简称风光等新能源)开始进入电网。。

但是，由于高渗透的风光等新能源发电受外部环境变化的影响，具有较强的不确定性，极易使电网出现电压波动、电网的网损加剧等供电质量的问题，造成商业负荷、住宅负荷、工业负荷等不同类型的负荷受到影响，即产生了不同程度的负荷波动，给微电网的稳定运行带来很大的影响，给微电网的运行和规划带来了很大的挑战。

目前针对含有风光等新能源的微电网规划，研究工作主要集中在以下几个方面：提出了一种新能源接入微电网的双层优化规划方法，采用K-means聚类的方法减少了模型的计算量，有效地提高了规划方案的适用性；对影响新能源的因素进行了变量相关性特征聚类处理，建立了收益最大化的多目标规划模型，采用NSGA-II算法求解；通过构架多场景集的方法来降低新能源的不确定性，通过双层规划模型得到最优规划方案等。

目前的研究大多集中在通过降低新能源出力的不确定性从而实现其在微电网中的最优规划，但是在微电网规划时没有同时考虑新能源强不确定性和不同类型负荷静态电压特性的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种考虑负荷电压特性及新能源强不确定性的微电网规划方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种考虑负荷电压特性及新能源强不确定性的微电网规划方法，其特点是：包括以下步骤：

S1：新能源模型的建立；

S1-1：光伏出力预测模型

光伏出力主要受到建设所在地的太阳辐射强度影响；太阳光照强度变化符合Beta分布，表示如下，

式中：E为太阳辐射强度，E_max为最大太阳辐射强度；Γ为Gamma函数，α和β分别为Beta分布的形状参数和尺寸参数；

光伏出力与当地的光照辐射强度成正比，因此光伏出力可以表示为

P_PV＝E·S·τ

式中：P_PV为光伏预测出力；S为太阳能电池板面积；τ为太阳能光电转换效率；

通过对光伏出力的多次预测可以获得在其在各个时段内的预测的均值和方差，进而t时段的光伏出力的区间的上下限可以表示为，

式中，分别为t时段光伏预测出力的上下限；σ_PV,t分别为预测出力的期望和误差；

区间数转换为仿射数需要增加噪声元标记信息ω，假设一个区间数为 [x]＝[x^l,x^u]，那么对应的仿射形式为，