优化分布式能源接入点和接入比例的电力网络重构方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及分布式能源接入领域，具体地来讲为一种优化分布式能源接入点和接 入比例的电力网络重构方法。
【背景技术】
[0002] 电力系统传统的火力发电模式主要是依靠一次能源，即煤、石油、天然气等，但是 这种一次能源发电对环境污染日益严重，一次能源的储量也在急速下降，以清洁能源为主 的分布式能源发电方式日益成熟，电力网络重构将成为一种必然的趋势。分布式能源一般 是安装在用户侧的中小型发电装置，其容量在几兆瓦至几十兆瓦不等，既可以孤立运行，只 为用户提供电能;也可以接入电力网络一起运行，为整个系统提供电能。分布式能源以近乎 零污染的能源为主，凭借一定的经济性、可靠性、灵活性和环保性等优势，弥补了传统发电 模式所出现的缺陷，实现电力行业和用户之间的双赢。但是分布式能源并入电力网络会对 原有系统产生诸多无法忽视的影响。比如：改变原有模式的潮流分布，使功率、电压及网损 等发生改变;而接入不同的容量及不同的接入点的不同对系统造成的影响也会千差万别。 为此，需要对接入分布式能源的电力网络进行无功优化，使重构网络具有更高的可靠性和 合理性。因此，优化含分布式能源的接入位置、接入比例、优化无功补偿点、经济运行、网络 重构将是研究的热点。
[0003]CN103514570A(2013)公开了一种含分布式电源的配电网扩展规划综合优化方法。 这种方法包括以下步骤:建立基于全寿命周期成本的多目标优化函数，确定约束条件，进行 配电网扩展规划综合优化。该方法的优点是将分布式电源作为可优化因素，以扩展电网成 本最小为目标函数，提供多约束条件下的变电站、分布式电源和馈线综合优化规划方法，通 过求解，获得规划区域待建变电站的位置、容量、馈线网的结构及分布式电源优化配置的最 佳方案。
[0004]CN103903073A(2014)公开了一种含分布式电源及储能的微电网优化规划方法及 系统。该方法的优点是对含分布式电源及储能的微电网的优化，包括为规划设计方案提供 基础数据，对待规划区域进行建模及潮流计算，确定适合待规划区域微电网接线模式，确定 多类型分布式电源的待选站址，建立定容模型并对多种分布式电源及储能的微电网网架进 行规划设计，形成确定投资主体下的联合规划方案联合规划模块，并对联合规划方案输出 评价。
[0005]CN103904644A(2014)公开了一种基于分布式电源接入的智能变电站负荷自动分 配方法。该方法包括以下步骤:建立分布式电源的数学模型，包括建立风力发电机组的数学 模型、光伏电池的数学模型和稳定性分布式电源的数学模型，根据当前分布式电源接入配 电网的智能变电站所采集的网路及负荷数据进行全网潮流计算，在给定约束条件下，建立 分布式电源接入配电网的无功优化模型和网络重构模型，智能变电站负荷自动分配系统中 的迭代计算模块将分布式电源接入配电网的无功优化模型和网路重构模型两个子问题交 叉迭代，逐步逼近最优解，完成分布式单元接入配电网的智能变电站负荷自动分配。可以应 用于智能变电站的负荷自动分配过程中。
[0006]CN104361413A(2014)公开了一种含分布式电源的配电网重构方法。该方法的优点 是先获取当前需要重构的配电网的网架结构参数和运行参数，并初始化最大最小蚁群算法 的参数，然后依据最大最小蚁群算法和生成树理论形成多个辐射网，再采用前推回代法潮 流计算形成的辐射网的网损值，随后找出本次计算的最小网损值及本次计算的最小网损值 所对应的辐射网的网架结构中各支路的信息素浓度，接着对更新后的各支路的信息素浓度 进行限定以完成一次迭代，再一次循环直至完成最大迭代次数，最后输出得到的全局最小 网损值及所对应的辐射网的网架结构，可实现含分布式电源的配电网重构。
[0007]CN104734153A(2015)公开了一种含分布式电源的配电网重构方法。该方法提供的 含分布式电源的配电网络重构方法，从配电网的实际运行情况出发，建立了一种考虑多种 负荷方式的配电网络拓扑调整模型，具有较好的实用价值。同时，根据配电网拓扑调整的特 点，采用二进制粒子群优化算法进行拓扑调整，并提出了一种动态惯性权重调整方式，能更 好地协调全局收敛速度与局部收敛的精度，具有较好的寻优效果。
[0008]CN104377733A( 2014)公开了一种分布式电源多点动态接入优化分配方法。该方法 的优点是动态选择并网的节点，计算每个并网节点单独接入分布式电源后的配电网的网损 影响，根据配电网的网络损耗对并网节点进行数据分类，根据配电网的网路损耗影响对分 布式电源节点进行聚类和排序，分配并网分布式电源节点的能量注入率，将分配后的分布 式电源电能注入率作为初始条件，运用粒子群算法优化分布式并网电源的能量注入率，以 达到配电网的网络损耗最小的目标。
[0009]以上几种公开的方法中，研究重点是对分布式电源在配电网中的位置及容量进行 优化选择，达到配电网的网络损耗最小的目标。这些优化方法一般针对分布式电源在配电 网中的位置固定，或者是针对一种分布式能源动态地接入电网时的优化方案。近年来多种 分布式电源要同时并入电网，现有技术不适用于几种分布式电源同时接入电网的场景，且 同时考虑分布式电源的接入位置、接入比例、优化无功出力及网损最小等的网络重构等问 题。
【发明内容】
[0010] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种优化分布式能源接入点和接入比例的 电力网络重构方法，通过寻找两种或以上分布式能源的最优接入位置和接入比例，优化电 力网络潮流分布，以有功网损最小和无功出力最合理为约束条件，实现电力网络重构，解决 不适用于几种分布式电源同时接入电网的场景，且同时考虑分布式电源的接入位置、接入 比例、优化无功出力及网损最小等的网络重构等问题。
[0011]本发明是这样实现的，
[0012] -种优化分布式能源接入点和接入比例的电力网络重构方法，该方法包括以下步 骤：
[0013]步骤1:输入电力网络的原始数据，构建原始网络；
[0014]步骤2:根据原始数据通过牛顿-拉夫逊法计算电力网络潮流；
[0015]步骤3:以总无功优化和总有功网损的加权值最小为目标函数，计算原始网络的目 标函数值；
[0016] 步骤4:设置自适应权重粒子群算法原始参数并初始每种分布式能源的接入位置 和接入比例，构建优化补偿点后的重构网络；
[0017] 步骤5:通过牛顿-拉夫逊法对经过自适应权重粒子群算法优化补偿点后的重构网 络进行重新计算，通过潮流计算结果判断电力网络运行状态是否稳定和合理；
[0018] 步骤6:以总无功优化和总有功网损的加权值最小为目标函数，计算重构网络的目 标函数值；
[0019] 步骤7:根据重构网络的目标函数值，更新每种分布式能源的个体最佳接入位置和 全局最佳接入位置；
[0020] 步骤8 :判断终止条件，若没有达到终止条件，则更新每种分布式能源的接入位置 和接入比例并返回步骤5;若满足终止条件，则直接输出重构结果。
[0021 ]进一步地，步骤4中，设置自适应权重粒子群原始参数并初始每种分布式能源的接 入位置和接入比例，包括：
[0022] 初始化分布式能源的接入位置和接入比例，将每种分布式能源的当前个体最佳接 入位置Pbd设为初始位置，并将其取为电力网络中全局最佳接入位置gbd中的最优值。
[0023] 进一步地，步骤7中包括，
[0024] 步骤7-1:根据重构网络的目标函数值，储存每种分布式能源的个体最佳接入位置 和适应度，并从电力网络中选择适应度个体最佳接入位置作为该种分布式能源的接入位 置；
[0025] 步骤7-2:调整每种分布式能源的接入位置并更新；