含光伏电源的配电网规划方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及配电网技术领域，具体设及一种含光伏电源的配电网规划方法。
【背景技术】
[0002] 随着电力市场的改革，技术不断的发展，光伏发电系统大规模地发展起来。运种新 型的发电形式在很大程度上支持了现有的配电网的运行，小型的光伏电站可W利用屋顶等 闲置的空地安装在用户附近，大型的光伏电站需要独立的场地，可独立地输出电能，安全灵 活；凭借其清洁环保的优势受到了国家政策的大力支持。
[0003] 随着技术的不断发展进步，未来电网需要考虑接纳更多的光伏电源。传统的配电 网结构将发生改变，现有的配电网一般为单电源福射型网络，光伏电源的接入使其成为多 电源的网络，对配电网的潮流、电压及继电保护等均会产生一定的影响，其影响程度与光伏 电源的接入位置与容量息息相关。不合理的接入位置与容量将影响配电网的安全稳定运 行，影响经济效益，给国家带来巨大的损失。
[0004] 目前，针对分布式电源的配电网规划较多，大多从经济性角度出发，在追求社会成 本最低的前提下建立了许多不同的模型。但光伏电源与其他形式的分布式电源是有所区 另IJ，其成本模型及出力有自己的特点，不能使用同一种模型一概而论。因此，在规划中要针 对光伏系统发电的特点，提出与之相应的规划模型W及合适的处理方法。
【发明内容】
阳〇化]为了解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于：提供一种含光伏电源的配 电网规划方法，能够通过社会成本目标函数，获得光伏电源在配电网中的最佳接入位置和 容量。
[0006] 本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：
[0007] 所述含光伏电源的配电网规划方法，主要包含光伏电源的年投资运行成本、网络 年损耗费用、向上级电网的购电费用和光伏电源因政策补贴节省的社会成本，包括W下步 骤：
[0008] (1)建立社会成本的目标函数： 阳009] minC,。,。/ 二C, +Q" +C。, -Cp 阳010] 式中，CtDtgi为社会成本；CP为光伏电源的年投资运行成本；CIm,为网络年损耗费 用；C。。为向上级电网的购电费用；为光伏电源因政策补贴节省的社会成本；
[0011] a、建立光伏电源的年投资运行成本Cp的函数： 阳 〇1引 = 1^-1
[0013]
[0014] 式中，np为接入配电网的光伏电源个数；a为光伏电源的年投资平均费用系数； Cpi为第i个光伏电源的投资费用；WPi为第i个光伏电源的运行维护费用；T为年利率；t 为规划年限；
[0015] b、建立网络年损耗费用CiMS的函数：
[0016] C:t化S二文C。。望AP" f=L
[0017] 式中，ni为配电网线路条数；C。为单位电价（元/kWh) ; ^?为支路的年最大负荷 损耗小时数化）；APii为第i条支路的有功损耗；
[0018] C、建立向上级电网的购电费用C。。的函数：
[0019] Cen=TmaxX(Ps-Psp)XCo
[0020] 式中，Tm。为最大负荷年利用小时数；PS为配电网总有功负荷；P,P为光伏电源总 有功出力；
[0021] t建立光伏电源因政策补贴节省的社会成本强的函数： ?p
[002引C^p=C, /?护『2 画. J=I 阳02引式中，Cl为国家补贴成本（元/kWh) 为年最大光照利用小时数；
[0024] (2)确定约束条件，约束条件主要包括： 阳0巧]e、节点电压约束：
[0026]UiUi^Uimax 阳027] 式中，Ui为i节点的电压值；U1mi。为节点电压下限值；U1m。、为节点电压上限值； [0028] f、支路容量约束： W29]P,《P.,max
[0030] 式中，Pj为流过线路j的有功功率；Pim。为第J条线路传输有功功率的上限值；
[0031] g、配电网接入光伏电源容量约束： 阳03引Spi《Simax
[0033] Ssp^Sl
[0034] 式中，Spi为i节点接入的光伏电源的容量；S1m。、为i节点允许接入的光伏电源的 容量上限值；5,。为配电网中接入光伏电源的总容量；5^为配电网负荷总量的10% ;
[0035] (3)利用含混浊优化的粒子群算法对规划方法进行求解，并输出最优规划方案，确 定光伏电源的最佳接入位置和容量。
[0036] 优选地，所述含混浊优化的粒子群算法对规划方法的求解步骤主要包括：
[0037] 步骤1 :输入原始数据，主要包括配电网的节点及线路相关参数，粒子群体数目， 学习因子Cl和C2,最大迭代次数，惯性权重《，粒子群最大更新速度Vm。、，控制变量y，随机 因子a; 阳03引步骤2 :在捜索空间内，随机产生M个粒子，初始种群为[Pi，P2，P3,…，Pi,…，PmL使用潮流计算进行判定，Pi为满足规划方法的任一可行解；
[0039] 步骤3:计算各粒子的适应度，记录当前粒子的个体极值Pi,并从中选出全局极值Pb;
[0040] 步骤4:利用下式对粒子进行进化更新，并计算出更新粒子的个体极值Pi和全局 极值Pg;
[0041] V记=(wtd + C、.醒d(). (pI!…屯,)W沪 . (pI厂如)
[0042]瑞1=城+，分
[0043] 式中，CO为惯性权重；Cl和C2为学习因子；
[0044] 步骤5 :判断最优粒子是否与相邻S代相同，若相同，进行步骤d混浊优化；若不 同，跳到步骤e;
[0045] 步骤6 :将粒子群的最优位置映射到Logistic函数，产生混浊变量序列，然后逆映 射回原解空间，计算上述可行解序列中每个可行解的适应值，并保留适应值最优时对应的 可行解，代替粒子群中一个随机的粒子；
[0046] 步骤7 :判断是否已达到最大迭代次数，若未达到，转到步骤曰，继续进行，若已达 至IJ，转到步骤f;
[0047] 步骤8 :输出最优规划方案。
[0048] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0049] 在配电网上增加光伏电源时，需要确定其合理的接入位置和容量；本发明充分考 虑配电网的潮流、电压及电流等约束，采用经济性最优的原理规划光伏电源，并利用改进的 粒子群算法进行求解计算，避免了传统粒子群算法中早熟的问题，进而计算出光伏电源的 最佳接入位置和容量，降低了配电网的网络损耗，减少了配电网的运行费用，改善了系统的 电压，增强了系统的负载能力；不仅能够保障配电网安全有效的运行，还能使其经济效益得 到进一步的提局。
【附图说明】
[0050] 图1本发明的流程框图。
【具体实施方式】
[0051] 下面对本发明实施例做进一步描述： 阳0巧实施例1
[0053] 本发明所述含光伏电源的配电网规划方法，主要包含光伏电源的年投资运行成 本、网络年损耗费用、向上级电网的购电费用和光伏电源因政策补贴节省的社会成本，包括 W下步骤：
[0054] (1)建立社会成本的目标函数：
[0055] min Cw = C；+ + C。,-巧r
[0056]式中，CtDtgi为社会成本；CP为光伏电源的年投资运行成本；CIms为网络年损耗费 用；C。。为向上级电网的购电费用；得为光伏电源因政策补贴节省的社会成本；
[0057]曰、建立光伏电源的年投资运行成本Cp的函数： .化口 阳05引 Cp。芝换:掉
[0059]
[0060] 式中，np为接入配电网的光伏电源个数；a为光伏电源的年投资平均费用系数； Cpi为第i个光伏电源的投资费用；WPi为第i个光伏电源的运行维护费用；T为年利率；t 为规划年限；
[0061] b、建立网络年损耗费用ChJ勺函数： 诉'
[00创 Cfcw=玄C。。脚 扛1
[0063] 式中，ni为配电网线路条数；C。为单位电价（元/kWh) ; 为支路的年最大负荷 损耗小时数化）；APii为第i条支路的有功损耗； W64] C、建立向上级电网的购电费用C。。的函数： W65]Cen=TmaxX(Ps-Psp)XCo 阳066] 式中，Tm。为最大负荷年利用小时数；PS为配电网总有功负荷；PSP为光伏电源总 有功出力；
[0067] t建立光伏电源因政策补贴节省的社会成本巧的函数： 株。 00側Cp= C, ',巧片2,丽... /=1 W例式中，Cl为国家补贴成本（元/kWh) ; 为年最大光照利用小时数；
[0070] (2)确定约束条件，约束条件主要包括：
[0071] e、节点电压约束： 阳07引 UiUi^Uimax 阳〇7引式中，Ui为i节点的电压值；U1min为节点电压下限值；U1max为节点电压上限值； 阳07