[发明专利]基于综合用能替代的低碳配电系统规划优化方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种基于综合用能替代的低碳配电系统规划优化方法，其特征在于，包括：

获取第一数据，所述第一数据由采集终端采集，所述第一数据包括馈线的投运年限、风光出力单位成本；

基于所述第一数据，在安全约束条件下，以规划周期内的等年投资费用C_inv和累计运行成本C_ope为最小目标，获取电网规划模型及用户决策模型，其中，所述运行成本包括清洁能源与上级电网电能注入成本；所述安全约束条件包括基于规划模型约束条件及用户决策模型约束条件；

对所述约束条件进行近似松弛，求解所述第一数据构建电网规划模型及用户决策模型，通过用户决策模型修正电网规划模型；

其中，所述电网规划模型为：

式中，r_in表示折现率，T_L，T_tr分别表示馈线和配变的投运年限，c_L，c_G分别表示馈线和配变的单位投资成本；c_i,t表示风光出力单位成本；LMP_t表示t时段的节点边际电价，X表示规划阶段决策变量；Y表示运行阶段变量；x_L，x_S分别表示配电馈线与配变扩建二元变量；P_i,t表示风光分布式电源注入的有功功率；P_t^tr表示上级电网注入的有功功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户决策模型为：

式中，P_inv表示规划阶段实施电能替代的电负荷设备建设容量；P_i,t表示运行阶段多元电能替代潜力用户的电负荷需求；R_j,t表示运行阶段多元电能替代潜力用户的其他负荷需求；α_i表示电能转换效率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于,所述规划模型约束条件中包括规划阶段模型约束条件，其变量集包括表示规划模型的规划阶段决策变量X，约束条件包括：

待强化馈线与配电变电站的二元建设约束为：

x_L,x_S∈{0,1}

基于线性潮流模型的节点有功功率平衡约束为：

规划前后馈线有功功率与配变安全运行边界约束为：

式中，x_L，x_S表示配电馈线与配变扩建二元变量；θ_i,t表示节点i在t时刻的功率角度；x_ij表示馈线i-j的电抗；表示位于节点i的配变在t时刻的注入功率；P_ij,t表示正反向潮流解中的馈线有功；表示节点i在t时刻的原始负荷和负荷增量；表示馈线i-j在强化前后的安全运行裕度；表示配变在强化前后的安全运行裕度；θ_i,节点i的功角安全运行边界。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于,所述规划模型约束条件中包括运行阶段模型约束条件，以最小化清洁能源发电成本和上级电网购电成本之和为目标，制定配电系统日前调度出清计划，运行阶段模型约束条件为：

二阶锥松弛的配电系统交流潮流模型约束为:

馈线电流平方幅值的运行约束为：

节点电压平方幅值的安全运行边界约束为:

上级配电网的有功及无功功率注入限制约束为：

风光分布式电源的出力约束为：

无功补偿的运行限制约束为：

式中，表示无功补偿功率；P_ij,t,Q_ij,t,l_ij,t表示正反向潮流解中的馈线有功、无功功率和线路平方值；v_ij,t表示平方节点电压幅值；表示表示馈线运行的有功无功功率及平方项电流裕度；v_i,t,表示平方电流幅值的运行边界；表示上级电网有功及无功注入功率限制；表示风光出力限制；表示无功补偿最大调用容量。