1.一种考虑配电网停电损失的dg双层规划方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、基于网损灵敏度方法,通过分析配电网系统网络损耗对有功和无功功率的灵敏度,确定分布式电源和无功补偿装置的待选安装位置;
步骤2、以分布式电源的安装位置与容量为决策变量,以分布式电源发电商在规划阶段的年净收益最大为目标函数建立配电网上层规划模型;
步骤3、以分段开关和无功补偿装置的安装布置为决策变量,以分布式电源接入后,配电网公司在其规划阶段年净收益最大化为目标函数建立配电网下层规划模型;
步骤4、根据上层规划模型的目标函数和约束条件求解上层规划模型,确定初始的分布式电源位置和容量的最优解,并将分布式电源配置情况传递到下层模型;
步骤5、根据上层规划模型传递过来的分布式电源配置情况,结合下层规划模型的目标函数和约束条件求解下层规划模型,得到分段开关以及无功补偿装置配置的最优解;
步骤6、将下层规划模型求得的分段开关以及无功补偿装置配置的最优解返回上层规划模型,作为上层求解基础,更新上层分布式电源位置和容量的最优解;
步骤7、采用遗传算法计算分段dg位置和容量和分段开关以及无功补偿装置配置的适应度,保留适应度高于阈值的优秀个体,对优秀个体进行选择、交叉、变异操作,判断当前求得的结果能否满足最优解的要求,满足则终止算法;判断当前是否到达设置的最大迭代次数,到达则终止算法,反之,转至步骤5继续优化分段开关以及无功补偿装置配置。
2.如权利要求1所述的考虑配电网停电损失的dg双层规划方法,其特征在于,所述配电网系统的网络损耗为:
ploss=ptctrcp+qtctrcq
式中p、q分别为各节点的注入有功功率和无功功率;c为节点-支路关联矩阵的逆矩阵;r为各支路阻抗。
3.如权利要求1所述的考虑配电网停电损失的dg双层规划方法,其特征在于,配电网中各节点网损灵敏度表达式:
两式分别为系统网络损耗对各节点有功和无功灵敏度;
根据网损灵敏度由大到小的顺序进行排列,选择前n个节点作为分布式电源dg和无功补偿装置待选安装位置。
4.如权利要求1所述的考虑配电网停电损失的dg双层规划方法,其特征在于,步骤2建立的配电网上层规划模型表示为:
目标函数:
maxy=ys+yb-yt-ym
式中,y为dg发电商的净收益;ys为dg发电商与配电网公司进行电能交易获取的收益;yb为政府补贴收益;yt为初始投资成本;ym为dg的运行维护成本。
5.如权利要求4所述的考虑配电网停电损失的dg双层规划方法,其特征在于,dg发电商与配电网公司进行电能交易获取的收益、政府补贴收益的具体计算公式如下:
式中,cs为dg售电的单位电价;ts为dg年最大利用小时数;pi为dg在i节点的安装容量;ndg为dg安装节点集合;
式中,cb为dg并网的每单位电量的补贴;
式中n为dg的使用年限;r为贴现率;ct为安装单位容量dg所需的投资费用;
式中cm为dg单位发电量需要的运行维护成本。
约束条件:
(1)dg安装容量约束:
0≤pi≤pimax
式中pimax为dg在i节点所能安装的容量上限;
(2)潮流约束:
式中pg、qg分别为主网注入的有功和无功功率;pl、ql为配电网负荷的有功和无功功率需求;qs为节点s处无功补偿装置的无功出力;n为无功补偿装置安装的节点数;ui、uj分别为i节点和j节点的电压幅值;gij、bij、θij分别为配电网线路的电导、电纳以及两端的相角差;
(3)线路传输功率约束:
pl≤plmax
式中pl为线路l上传输的有功功率;plmax为线路l上传输功率最大值。
6.如权利要求1所述的考虑配电网停电损失的dg双层规划方法,其特征在于,步骤3建立的配电网下层规划模型表示为:
目标函数:
maxf=fl+fc-fq-fk
式中,f为接入dg后配电网公司获得的净收益;fl为降低网络损耗获取的收益;fc为配电网公司减小停电损失费用而获得的收益;fq为无功补偿成本;fk为保护优化费用。
7.如权利要求6所述的考虑配电网停电损失的dg双层规划方法,其特征在于,降低网络损耗获取的收益、配电网公司减小停电损失费用而获得的收益、无功补偿成本、保护优化费用具体计算公式分别为:
fl=tcl(pl1-pl2)
式中,cl为系统单位线损费用;pl1为dg未并网之前系统总网损;pl2为dg并网之后系统总网损;t为8760;
式中,fc为通过dg并入配电网后挽回停电损失所带来的收益;pi为第i个dg并网之后分别通过开关形成的孤岛区域的负荷量;yc为单位负荷的综合停电损失费用;λi为配电网系统中第i条线路的年平均故障次数;ti为每次故障时的修复时间;mi为包含第i个dg的孤岛区域与主网接入点之间的所有串联线路的条数;
式中,cq为配电网公司投资安装单位容量的无功补偿设备所需要的成本;qw为在第i个节点投资安装无功补偿设备的容量;n为无功补偿设备的使用寿命;r为贴现率;α为无功补偿设备的年运行维护成本占初始投资费用的百分比;
式中nk为配电网公司投资安装的开关数量;ck为单台开关的投资费用;r为贴现率;n为开关的使用年限;β为分段开关年运行维护成本占初始投资成本的百分比;
约束条件:
(1)潮流约束:
(2)节点电压约束:
uimin≤ui≤uimax
式中uimin、uimax分别为节点电压幅值的上、下限;
(3)无功补偿装置:
0≤qw≤qmax
式中qmax为节点i处允许无功补偿装置最大的无功出力。