一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法，属分布式发电技术 领域。
【背景技术】
[0002] 分布式光伏：是在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上 网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高 效、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地太阳能资源，替代和减少化石能源消费；不仅 能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的 损耗问题。因此，分布式电源的优化方法也受到了人们的重视。
[0003] 对分布式光伏选址定容的优化指的是通过对分布式光伏在配电网中的接入位置 和容量进行优化来解决分布式光伏并网运行造成的部分问题，使分布式光伏接入的利益最 大化。
[0004] 现有文献对分布式电源选址定容问题也进行了大量的研宄，主要优化目标有：发 电商利益最大化、最小年费用、网络损耗最小，其中网络损耗最小化最为普遍；但它们均未 考虑分布式光伏渗透率及接入后对减碳的贡献。
[0005] 鉴于此本发明提出一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是，提出一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法。本方法， 采用性能良好的生物地理学优化算法对所建模型进行求解，可提高分布式光伏的接入率、 减少碳排放，同时避免分布式光伏容量太大引起潮流倒送。
[0007] 本发明的技术方案是，本发明一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法， 其特征在于，主要包括以下步骤：
[0008] 1)从电网数据库录入电力系统运行数据，形成基础数据库；该运行数据包每个分 布式电源在各个时段的输出功率数据、由智能配电网自动化系统测量得到的潮流分布的运 行状态数据；
[0009] 2)首先根据分布式光伏位置容量配置方案，生成个体位置信息，依据生物地理学 算法生成搜索群体；每个栖息地由一个SIV向量表示，每个SIV向量对应分布式光伏电站 选址定容的一个备选方案。SIV向量的维数就是节点数量n ;SIV向量的上限SIVmax= (Pei, 几2,腸!￡，...，匕,眶，...，？ &^)，31￥向量的下限31￥_=(0,0，~，0)。根据31￥腸!￡和 SIVmin随机生成向量SIV = (P ei，Pe2，…，Pei，…，Pen)，重复若干次得到初始栖息地群；
[0010] 3)对上述群体中每个对应的方案进行潮流计算，算出各节点电压和功率值；
[0011] 上述步骤1)由于用户用电具有一定的随机性，根据长期的数据统计和文献研宄 结果，对同一季节不同天的相同时间段的负荷随机性可采用正态分布近似描述，式（1)为 对应的概率密度函数。
[0012]
【主权项】
1. 一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法，其特征在于，所述方法包括以下 步骤： (1) 从电网数据库录入电力系统运行数据，形成基础数据库；所述运行数据包括每个 分布式电源在各个时段的输出功率数据、由智能配电网自动化系统测量得到的潮流分布的 运行状态数据； (2) 根据分布式光伏位置容量配置方案，生成个体位置信息，依据生物地理学算法生成 搜索群体； (3) 对上述群体中每个对应的方案进行潮流计算，算出各节点电压和功率值； (4) 建立分布式光伏接入后碳排放量减少最多为优化目标的数学模型，根据目标函数， 结合约束条件计算出相应的生物宜居指数HIS ; (5) 根据HIS值调整成新一代栖息地群，并重复迭代直至最大迭代次数，以最终得到的 群体最优解作为分布式光伏选址定容最优方案。
2. 如权利要求1所述的一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法，其特征在 于，所述生物地理学算法，各分布式光伏电站接入容量通过编码对应到生物地理学算法中 的栖息地向量SIV，每个向量代表的就是一种选址定容备选方案。
3. 如权利要求1所述的一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法，其特征在 于，所沭优化目标的数学樽型为：
其中，E_N()PV为接入分布式光伏前主网需提供的电量年值 Grid, NoPV ⑴、 PGrid，PV ⑴分别 为接入分布式光伏电站前、后主网在时间段t提供的有功功率，由序贯蒙特卡罗模拟的概 率潮流得到。ACeS接入分布式光伏电站后一年内减少的碳排放量，c为火力发电的平均 碳排放强度，q为主网发电侧火力发电的比例。
4. 如权利要求1所述的一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法，其特征在 于，所述约束条件包括潮流倒送及分布式光伏最小渗透率的约束条件： (1) 潮流方程约束 f (Pd. Qd. Pg. Qg) = 〇 式中：PD、QD分别为负荷有功、无功向量，PG、QG分别为分布式光伏电站的有有功、无功 向量； (2) 节点电压质量约束 Ui,min^ U i (t) Ui lllax 式中：i = 1，2,…η，η为节点数；t为时间段；Ui, max、Ui, min分别为节点i电压的上、 下限； (3) 主网向配网输送潮流的方向约束 PGrid，PV(t)多〇 式中：PGrid，PV为接入分布式光伏电站后主网提供的有功功率；该约束避免分布式光 伏电站容量较大引起的潮流倒送； (4)各节点分布式光伏电站接入容量约束 O ^ Pg, P G, i,max - a^Lmax i=l 式中：Pcu为节点i接入光伏电站的额定容量，P 为节点i的光伏电站接入容量上 限，a为要求的光伏最小装机容量占比，PtaxS最大负荷值。
【专利摘要】一种确定最小渗透率的分布式光伏选址定容方法，该方法包括：从电网数据库录入主动配电网的拓扑结构、系统参数、运行状态数据，形成基础数据库；根据分布式光伏出力及用户用电具有一定的随机性，建立相应的概率密度函数；以分布式光伏接入后碳排放量减少最多为优化目标，考虑潮流倒送及分布式光伏最小渗透率的约束条件，利用生物地理学算法求救目标函数。本发明在保证最小光伏渗透率的情况下，尽量避免由于光伏装机容量大而引起的潮流倒送，且满足碳排放减少量最大化；引导电力用户更加高效地利用电能与低碳资源，减少碳排放，从而推动形成整体的低碳电力系统。
【IPC分类】G06Q50-06, G06Q10-04
【公开号】CN104636824
【申请号】CN201510038249
【发明人】曹蓓, 范瑞祥, 杨越, 纪清照
【申请人】国家电网公司, 国网江西省电力科学研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月26日