[发明专利]考虑不确定性因素及其相关性的配电网低电压综合治理方法

权利要求书

1.考虑不确定性因素及其相关性的配电网低电压综合治理方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：以线路改造、无功补偿、变压器调压以及新建变电站为决策变量，构建基于全寿命周期成本的低电压综合治理模型；

步骤2:考虑负荷波动和风电出力的不确定性及其相关性，构建基于信息间隙决策理论IGDT的低电压综合治理鲁棒规划模型；

步骤3:对负荷和风电出力的不确定性建模；

步骤4:通过IGDT方法，建立鲁棒模型，同时将具有相关性的随机样本基于Cholesky分解方法转换为相互独立的随机样本，并以此为基础确定最坏场景；

步骤5:利用序优化算法，对通过IGDT建立的鲁棒模型进行求解。

2.根据权利要求1所述考虑不确定性因素及其相关性的配电网低电压综合治理方法，其特征在于：所述步骤1中，低电压综合治理模型构建过程如下：

1)：构建如式(1)所示目标函数：

式中：x为线路改造决策变量，当x＝1时表示更换线路，当x＝0时表示不更换线路；

y为单组无功补偿电容器的容量决策变量；z为变压器调压档位决策变量；w为新建变电站数量决策变量；为第t年的负荷预测值，为第t年的风电出力预测值；

C^c为确定性环境下目标电网的全寿命周期成本；为确定性环境下目标电网的初始投资成本；为确定性环境下目标电网的运行成本；为确定性环境下目标电网的检修维护成本；为确定性环境下目标电网的故障处置成本；为确定性环境下目标电网的退役处置成本；

将按年度计算的运行阶段、维护阶段、故障处置阶段以及退役阶段废弃处置的费用折算成现值费用，成本C^c的模型可改为如式(2)所示：

其中：

式中：为确定性环境下运行成本第t年的现值；为确定性环境下检修维护成本第t年的现值；为确定性环境下故障处置成本第t年的现值；为确定性环境下退役处置成本第t年的现值；PV_sum为按年度投资成本现值和；T为规划年限；r为折现率；

①、初始投资成本

初始投资成本主要为规划年限内线路改造费用、安装无功补偿装置费用、调整变压器分接头费用及新建变电站费用总和，其公式如下：

其中：

A_q＝p_qL_q (5)

式中：D_a为待改造线路的集合；D_b为待安装无功补偿装置的集合；D_c为待调压档位的集合；D_d为待新建变电站位置集合；A_q为待改造线路的初始投资成本；A_h为待安装无功补偿装置的单位容量投资成本；A_k为调整变压器分接头的单位调档费用；A_g为待新建变电站的单位初始投资成本；p_q为待改造单位长度初始投资成本；L_q为待改造线路的长度；

②、运行成本

运行成本包括系统网络损耗产生的费用，其公式如下：

式中：P_LBt为规划方案实施后系统第t年的网损值；T_max为最大负荷利用小时数；ε为购电价；

③、检修维护成本

检修维护成本包括来源于设备故障产生的维修费用与维护费用，其公式如下：

式中：a_t为第t年的检修维护系数；

④、故障处置成本

故障处置成本包括因设备故障和非计划停电造成的损失，其值等于售电价乘以电量不足期望值，其公式如下：

式中：EENS_t为第t年的缺供电量期望值，χ为售电价；

⑤、退役处置成本

退役处置成本包括设备退役的处置成本和设备的残值收入，其公式如下：

式中：b为报废资产管理费用占比系数；c为残值率；

2)：低电压综合治理模型中的约束条件如下：

(1)节点电压约束：

式中：为确定性环境下节点i在第t年的电压幅值；V_i,max和V_i,min分别为节点i的电压上限和下限值；其中，由公式(11)求解得出；

式中：为确定性环境下节点i注入的有功功率、为确定性环境下节点i注入的无功功率；分别为确定性环境下节点i和节点j的电压幅值；G_ij、B_ij分别为导纳矩阵的实部和虚部；为节点i和节点j的相角差；

(2)风电机组出力限制：

式中：P_W,t为风电机组实际出力，和分别为风电机组出力上下限；

(3)支路电流约束：

式中：为确定性环境下流过支路m的电流；I_m,max为允许流过支路m的电流上限值；

(4)无功补偿电容器投切容量约束：

式中：为确定性环境下节点h单组无功补偿容量；y_h,max为节点h单组无功补偿的最大容量；

(5)有载调压变压器分接头约束：

式中：为确定性环境下有载调压变压器分接头的档位；z_k,max和z_k,min分别为有载调压变压器分接头上下限；

(6)新建变电站约束：

式中：为确定性环境下新建变电站的数量；w_g,max为新建变电站数量上限。