[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

说明书

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，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；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；对负荷和风电出力的不确定性建模；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；利用序优化算法，对模型进行求解。本发明方法得出的决策方案鲁棒性更好，降低了系统全寿命周期成本，可以抵抗较大的负荷波动和风电出力波动，提高低电压综合治理的经济性和规划的精细划水平。

技术领域

本发明涉及电力系统规划研究技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

随着经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，一方面，由于负荷快速增长，导致线路末端低电压现象频发。另一方面，由于风电出力具有较强的间歇性、波动性和随机性，大规模的风电并网也为电力系统带来了新的不确定性因素。因此，如何在不确定性环境下制定合理的低电压问题规划方案对于提升居民用电质量，提高配电网运行经济性具有重要的理论和实际意义。

目前在研究配电网规划过程中，考虑负荷、风电出力、光伏出力或其他变量的不确定性来提升配电网规划的精确性包括信息间隙决策理论(Information Gap DecisionTheory， IGDT)方法，该方法能够在保证结果不差于预期目标时，求取不确定参数最大允许波动范围的决策方案，从而实现决策方案经济性和鲁棒性的统筹协调，因而较鲁棒优化方法更经济。但是现有的对不确定因素的研究都集中于研究配电网故障下失电负荷恢复、调度及输电网规划等问题，在配电网低电压综合治理问题中尚未见报道。针对该问题，其仍存在以下问题：

1：传统的IGDT方法只考虑单一的不确定因素。而事实上，在低电压综合治理问题中，往往存在包括风电、光伏出力、负荷预测误差等多种不确定性因素，这些不确定性因素之间并不是相互独立的，还具有一定程度的概率相关性。这意味着，这些不确定性因素的最坏场景一般很难同时出现。但是，若按照传统IGDT的思路，将这些具有相关性的不确定性因素当做独立的不确定性因素来处理，针对不确定性因素的最劣场景进行简单线性叠加形成最终的最坏场景进行规划，难免会使得规划的最终结果过于保守。

2：目前，基于IGDT规划方法大多只简单考虑规划的投资和运行成本，然而在设备的整个生命周期内，其成本不仅仅包括投资和运行成本，往往还包括故障、退役等各种成本。同时，这些成本的资金时间价值也是一个需要考虑的因素，因此，仅仅基于投资运行成本的IGDT规划方法，很难保证规划方案的经济性。

因此，研究一种综合考虑负荷波动和风电出力不确定性因素及其相关性的低电压综合治理方法，对于电力系统配电网的规划具有重要意义。

发明内容

本发明提出一种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，考虑了全寿命周期成本因素、以及考虑风电、光伏出力、负荷预测误差等多种不确定性因素，对配电网低电压综合治理进行建模计算。该方法得出的决策方案鲁棒性更好，降低了系统全寿命周期成本，可以抵抗较大的负荷波动和风电出力波动，提高低电压综合治理的经济性和规划的精细划水平。

本发明采取的技术方案为：

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，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；