【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電網，具體涉及一種考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法及系統。
技術介紹
1、配電網作為電力系統的主體，直接涉及終端用戶，起著至關重要的作用。配電網網絡重構通過控制開關狀態來改變電網拓撲結構，從而實現相關目標，如最小化有功功率損失或消除電壓偏差等，既要考慮倒閘操作的復雜性，也要保證供電質量及可靠性，本身存在一定挑戰。同時，不斷增長的負荷需求疊加分布式發電、非線性負載等新技術的引入，進一步增加了用戶失電的風險。因此，為服務新型電力系統建設，提高配電網運行質量和效率，有必要進行配電網周期性網絡重構分析，以確保其滿足終端用戶高質量、不間斷的用電需求。
2、盡管發電出力及負荷需求的時變性是導致配電網失電的一個重要因素，但以往配電網優化策略的研究中，發電出力和負載需求的隨機性卻沒有得到足夠重視。已有的配電網優化算法的主要目標是最大限度地減少配電線路的功率損失，并將負荷簡單假設為靜態不變或按一定比例系數增長負荷，從而導致優化結果只能適應某一斷面，而不能適應當前分布式光伏出力劇烈變化下的場景。
3、由于已有研究缺乏對發電負荷時變性和新的具有挑戰性的運行條件的考慮，因此，本專利技術的主要目標是彌合現有電網重構策略對發電負荷動態變化考慮不足的缺陷，從而形成一種更全面和自適應的配電網重構策略。
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術的不足，本專利技術提出一種考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法及系統，該方法基于微分進化算法，能夠同時考慮負載和發
2、具體地，第一方面，本專利技術提供一種考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其包括以下步驟：
3、s1、系統參數初始化；
4、s2、采集分布式光伏出力及負荷需求；
5、s3、構建負荷狀態估計模型，基于負荷狀態估計模型獲取量測缺失點負荷，得到所有節點的電壓及電流，計算公式如下：
6、
7、iu＝vuyu
8、其中，iu為量測缺失節點支路電流值，vu為量測缺失節點電壓估算值，vk為量測正常節點電壓值，ik為量測正常節點支路電流值，yk、yku、yu分別為系統導納矩陣中元素，其中：
9、s4、利用優化函數進行配電網重構優化，優化函數如下所示：
10、xp:＝{tp/xp,if?fit(tp)＜fit(xp)}
11、其中，fit(?)為適應度函數，xp為配電網斷開線路初始種群，tp為配電網斷開線路基因組合后的子種群；xp:為優化后配電網斷開線路種群；
12、以各節點電壓vi與額定電壓v0的偏差作為適應度函數fit(?)，具體表達式如下：
13、
14、優化過程中需要滿足的約束條件如下：
15、電壓上下限約束：
16、vmin≤vi≤vmax；
17、潮流方程約束：
18、
19、其中，pgi,qgi分別為發電機有功功率出力和發電機無功功率出力；pli,qli為第j節點負荷的有功功率需求和無功功率需求；gij，bij分別為i節點與j節點所連設備的電導及電納參數；vi，vj分別為i節點與j節點的電壓；θij為節點電壓相角；vmin、vmax分別為節點電壓下限及上限；
20、s5、通過周期性監測節點電壓偏差，當偏差大于給定閾值時，啟動配電網網絡重構。
21、優選地，步驟s2具體包括以下子步驟：
22、s21、構建分布式光伏和負荷的概率密度函數分別為gj～pg(gj)和ci～pc(ci),其中，i為第i個分布式光伏編號，j為第j條母線處所接負荷；
23、s22、構建分布式光伏出力的計算模型并獲得實時分布式光伏出力，分布式光伏注入電網有功功率的計算模型如下：
24、
25、其中，pdc-loss為光伏匯集系統能耗損失占比；ηinv代表電力電子換流器效率；ηt為升壓變壓器效率系數；pout-dc為分布式光伏電站的理論出力，pout-ac為分布式光伏注入電網有功功率；pin-dc為電力電子換流器輸入功率；
26、s23、通過正態分布獲得實時負荷需求。
27、優選地，步驟s4中優化函數的構建方法如下：
28、s41、構建配電網斷開線路初始種群xp：
29、xp＝[xp1,xp2,...,xpn]
30、其中，xp為配電網斷開線路初始種群，通過n條斷開線路的向量表示x得到，x＝[x1,x2,...,xn]，p∈[1,np]，np為種群數；
31、s42、種群變異得到變異種群：
32、從配電網斷開線路初始種群xp中隨機選擇兩個向量xa、xb，將兩個向量作差并放大后與種群中適應度最優的個體x*求和得到新的變異種群，計算公式如下：
33、x′p＝x*+f(xa-xb)＝[x′p,1,x′p,2,…,x′p,n]
34、其中，f為放大因子，f∈[0,2]；
35、s43、基因重組：在配電網斷開線路初始種群xp與變異種群x′p之間交換信息獲得配電網斷開線路子種群tp，tp＝[tp1,tp2,...,tpn]，基因重組的公式如下：
36、tpi＝{x′pi/xpi,if?rand[0,1]＜cr}
37、其中，cr為常數，代表基因重組率，i代表第i個種群；
38、s44、利用配電網斷開線路初始種群xp與配電網斷開線路子種群tp構建優化函數。
39、優選地，步驟s1中系統參數包括額定電壓、電壓限值、導納矩陣y及電網初始拓撲x0、微型相量測量單元及分布式光伏的位置。
40、優選地，步驟s41中n＝m-(m-1)，m為配電網母線的數量，m為互聯線路線的數量，m-1為閉合狀態線路數量。
41、優選地，步驟s41中第i個種群的表示形式為：
42、
43、其中，xmax、xmin分別為配電網中線路最大編號、最小編號。
44、優選地，步驟s4中節點電壓下限設置為額定電壓的93％，節點電壓下限設置為額定電壓的107％。
45、優選地，s23中正態分布計算公式為：
46、
47、其中，f(x)為概率密度函數，μ、σ分別為均值、標準差。
48、另一方面，本專利技術提供一種用于上述考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法的優化系統，其包括：
49、初始化單元，用于系統參數初始化；
50、采集單元，用于采集分布式光伏出力及負荷需求；
51、缺失點負荷采集單元，用于構建負荷狀態估計模型，基于負荷狀態估計模型獲取量測缺失點負荷，得到所有節點的電壓本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：其包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟S2具體包括以下子步驟：
3.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟S4中優化函數的構建方法如下：
4.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟S1中系統參數包括額定電壓、電壓限值、導納矩陣Y及電網初始拓撲X0、微型相量測量單元及分布式光伏的位置。
5.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟S41中n＝M-(m-1)，m為配電網母線的數量，M為互聯線路線的數量，m-1為閉合狀態線路數量。
6.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟S41中第i個種群的表示形式為：
7.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟S4中節點
8.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：S23中正態分布計算公式為：
9.一種用于權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法的優化系統，其特征在于：其包括：
10.一種考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化設備，其特征在于：其包括權利要求9所述的系統。
...【技術特征摘要】
1.一種考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：其包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟s2具體包括以下子步驟：
3.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟s4中優化函數的構建方法如下：
4.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟s1中系統參數包括額定電壓、電壓限值、導納矩陣y及電網初始拓撲x0、微型相量測量單元及分布式光伏的位置。
5.根據權利要求1所述的考慮分布發電出力及負荷需求時變的配電網優化方法，其特征在于：步驟s41中n＝m-(m-1)，m為配電網母線的數量，m為互聯線路...
【專利技術屬性】
技術研發人員：袁翔，白愷，許鵬，張建軍，王瑩，劉凱，沈清坤，靳保源，梁雨婷，王亞娟，
申請(專利權)人：國網冀北電力有限公司，
類型：發明
國別省市：
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