[发明专利]一种直流配电网综合规划方法

说明书

本方法是一种直流配电网的综合规划方法，考虑了直流配电网中分布式电源的接入和线路回路数的拓展。先通过预计算选出待接入分布式电源的备选节点，并根据节点注入功率对节点电压的灵敏度大小，优先选择灵敏度高的节点作为分布式电源的接入节点，把接入分布式电源的数量、类型和线路的拓展回路数作为变量，以综合年成本最低为目标函数，并包括直流潮流约束、AC‑DC换流器潮流约束、节点电压约束、节点注入约束、分布式电源类型约束线路潮流约束和回路拓展约束，通过风驱动算法求解最优配置方案。

技术领域

本发明属于直流配电网配置优化领域，特别涉及一种直流配电网综合规划方法。

背景技术

随着经济发展和社会进步，以及电力电子技术的不断成熟，以可再生能源为主的分布式电源、储能设备、电动汽车等新技术越来越收到人们的重视；相较于交流配电网而言，这些配电系统新设备接入直流电网时，可以节省大量的换流环节，减小了损耗，提高经济效益；同时，直流配电网还具有传输半径广、电能质量高、稳定性好等特点；因此，直流配电网作为未来配电系统发展的趋势，有必要研究其优化调度和配置的策略。

传统的配电规划任务主要是根据未来的负荷变化情况和现有网络的拓扑结构来确定未来配电网的拓展建设方案；在考虑纳入分布式电源以后，因为其具有随机性、分散灵活、类型多样的特点，传统的靠负荷容量增加购电量，对配电系统网络进行规划的方法已经不适用，配网的规划管理必须考虑到不同分布式电源的类型、投入容量以及安装地点等因素，以及接入分布式电源对节点电压影响和线路扩展的耦合关系，以经济性最优制定一种综合考虑的决策方案。

发明内容

为了解决上述问题，本文发明提供了一种直流配电网综合规划方法，在已知直流配电系统原有规划上，把接入分布式电源的类型、台数和拓展回路数作为变量，优选灵敏度高的节点作为接入分布式电源的备选节点，以综合成本最小为目标函数，建立系统的直流潮流约束、换流器潮流约束、节点电压约束、节点注入约束、线路潮流约束和回路拓展约束；通过风驱动算法求解最优的分布式电源接入数量和线路规划。

为了完成上述目的，本文发明了一种直流配电网综合规划方法，具体步骤如下：

(1)录入网络参数和设备参数；

所述步骤(1)中，录入的网络参数包括：各节点的编号、类型，各条支路的电阻参数、最大允许功率参数，AC-DC换流器参数和DC-DC换流器参数。

(2)基于灵度计算优选分布式电源的接入节点，并确定变量；

所述步骤(2)中，按照如下所述方法预设待接入DG的节点和待拓展线路将各节点接入分布式电源的类型、台数，每条线路扩展线数作为优化目标的变量。

x＝[x_n x_s x_m]

式中，x_n和x_s分别为节点接入分布式电源的台数变量和类型变量，x_m线路的拓展回路数变量。

应根据实际需求预设一个适合接入分布式电源的节点集合；具体方法为，在规划前先对系统潮流进行一次预运算，以最低电压标幺值0.95为基准，节点的预计算电压标幺值为U_pni，以U_pni/0.95小于1.1的节点集合作为备选分布式电源接入节点集合。

由节点i的潮流注入方程

式中，P_i为节点注入电流，U_i为节点电压，Y_0ij为拓展前节点导纳矩阵的元素值。可得U_i对于P_i的灵敏度：