一种基于机会约束规划的分布式能源优化配置方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及配电网规划技术测领域，具体设及一种基于机会约束规划的分布式能 源优化配置方法。
【背景技术】
[0002] 随着电动汽车、储能、分布式电源等分布式能源的大规模接入，配电网由"无源"变 为巧源"，潮流由"单陆'变为"双陆'，呈现出愈加复杂的"多源性"特征，将会对配电网负荷 特性、供电安全性、可靠性和资产利用率等产生深刻影响。一方面，分布式能源接入配电网， 将对电力系统的运行与规划产生不可忽视的影响:分布式能源在时间与空间上分布的不确 定性，增加了电网运行控制的难度；电动汽车、储能等的非线性特性，会产生谐波污染，影响 电网电能质量;传统的配电网规划准则可能无法适用于分布式能源大规模接入的情景，分 布式能源的大规模接入对配电网规划提出新的要求。另一方面，分布式能源的大规模接入 给电网公司带来了新的机遇和挑战，有利于电网公司开拓售电市场，扩充负荷调控资源，改 善电网峰谷特性，提升电网利用效率。
[0003] 在此新形势下，研究分布式能源的优化配置方法，不仅可为主动配电网规划提供 依据，而且能够保证主动配电系统运行的经济性，提高系统整体能效，降低运维费用，提高 投资回报率，为传统配电网向现代配电网升级巧实基础。而目前，尚未有能够有效提高配电 网对分布式能源的接纳能力优化方法。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供的一种基于机会约束规划的分布式能源优化配置方法，该 方法有效提高了配电网对分布式能源的接纳能力;既能满足规划方案的能效目标和低碳目 标，也能符合经济性要求，能够解决不同资源水平、经济发展程度地区分布式能源的选址与 定容问题，确保分布式能源的大规模应用，有效缓解化石能源引起的环境污染和能源危机。
[0005] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0006] -种基于机会约束规划的分布式能源优化配置方法，所述方法包括如下步骤：
[0007] 步骤1.建立分布式能源综合优化配置模型；
[000引步骤2.确定所述分布式能源综合优化配置模型的机会约束条件；
[0009] 步骤3.确定所述分布式能源综合优化配置模型的储能系统配置原则；
[0010] 步骤4.求解所述分布式能源综合优化配置模型。
[0011] 优选的，所述步骤1包括：
[0012] 1-1.建立分布式能源综合优化配置模型： (1)
[0014] 式（I)中，CO为权重系数向量且权重系数向量CO由层次分析法或区间层次分析法 确定;C为费用向量;Cder为建设费用；C叩er为运行费用；Cmain为维护费用；Closs为网损费用； Ccarb为碳排放量罚值;Zcost为分布式能源综合配置值；
[0015] 1-2.分解所述分布式能源综合优化配置模型：
[0017]式(2)中，邮为含有分布式电源的系统可接入D邸的待选节点数;时功标志位，且时1 值为0或1，其中，时i = 1时表示接入风机或光伏的节点i处接入DER; CDi为单位容量D邸的建 设费用；时康示节点i处DER的装机容量，且PDi〉0 JOi和IIiDi分别表示折现率和折旧年限；Coi 为节点i处单位容量DER在单位时间内的运行费用;TDi为节点i处DE：R的年运行时间；S表示1 年4个季度，h表示各季度典型日的24个时段;Cmi为节点i处单位容量D邸在单位时间内的维 护费用；j为支路;邮为系统支路数;Cele为度电价格;IbsW为各季度典型日各时段流过支路j 的电流;Rbj为支路j的电阻;TDmaxi为节点i处DER的年最大出力小时数点为度电碳排放量，所 述度电碳排放量为直接碳排放量;4为碳排放罚值系数，且单位为元Ag,耐良据地区经济发 展程度和低碳要求，取值不同。
[0018] 优选的，所述步骤2包括：
[0019] 确定所述分布式能源综合优化配置模型的机会约束条件，所述机会约束条件为在 任何工况下，支路功率不越限的概率不小于〇0且节点电压不越限的概率不小于eo的约束条 件：
巧）
[0021] 式(3)中，Prob{*}为事件{*}成立的概率;a〇、e〇均为置信水平;Pj为支路j上的有功 功率瓜max为支路j所允许的功率极限;U为节点电压向量;IW为节点电压上限;Umin为节点 电压下限。
[0022] 优选的，所述步骤3中所述分布式能源综合优化配置模型的储能系统配置原则包 括：
[0023] a.对所述含有分布式电源的系统中的各分布式电源接入点采用分散配置方式进 行储能配置，即将储能系统布置在各分布式电源接入点处；
[0024] b.不对所述含有分布式电源的系统中的接入微型燃气轮机的负荷节点进行储能 配置；
[0025] c.对所述含有分布式电源的系统中的接入风机及光伏的负荷节点，均配置存有容 量的储能装置。
[0026] 优选的，所述储能装置的容量根据节点负荷特性和DG的出力特性确定，即所述储 能装置的储能装置容量Cess为：
(4)
[0028] 式(4)中，ta为短期负荷预测的起始时间；tb为短期负荷预测的终止时间;n为预测 期间的样本数;Ya/2为置信区间为1-a时对应的上侧a分位数;O 2DG为DG出力预测误差分布方 差;O2Ioad为负荷预测误差分布方差。
[0029] 优选的，所述步骤4包括：
[0030] 4-1.初始化分解后的所述分布式能源综合优化配置模型及算法参数；
[0031 ] 4-2.初始化分布式能源位置及容量；
[0032] 4-3.校验所述机会约束条件；
[0033] 4-4.用智能优化算法求解初始化后的所述分布式能源综合优化配置模型。
[0034] 优选的，所述4-1包括：
[0035] d.根据负荷历史数据，确定各负荷节点负荷初值及规划水平年所服从的正态分 布；
[0036] e .根据风速及光照历史数据，确定风速及光照参数；
[0037] f.设定机会约束规划的置信水平参数a〇及00;并确定所述分布式能源综合优化配 置模型中参数取值。
[0038] 优选的，所述4-2包括：
[0039] 根据地区的风资源、光资源及建设条件，确定待接入负荷节点优先接入的分布式 能源类型;对于无特征的待接入负荷节点，则随机初始化分布式能源的接入位置和容量，完 成分布式能源位置及容量的初始化。
[0040] 优选的，所述4-3包括：
[0041 ]用蒙特卡洛模拟方法校验接入方案的机会约束条件；
[0042] 若机会约束条件成立，则进入4-4;
[0043] 否则返回步骤2。
[0044] 优选的，所述4-4包括：
[0045] 用智能优化算法中的遗传算法及粒子群算法求解初始化后的所述分布式能源综 合优化配置模型，直到满足收敛条件或达到迭代次数上限为止，输出求解结果。
[0046] 从上述的技术方案可W看出，本发明提供了一种基于机会约束规划的分布式能源 优化配置方法，建立分布式能源综合优化配置模型；确定分布式能源综合优化配置模型的 机会约束条件;确定所述分布式能源综合优化配置模型的储能系统配置原则;求解分布式 能源综合优化配置模型。本发明提出的方法有效提高了配电网对分布式能源的接纳能力； 既能满足规划方案的能效目标和低碳目标，也能符合经济性要求，能够解决不同资源水平、 经济发展程度地区分布式能源的选址与定容问题，确保分布式能源的大规模应用，有效缓 解化石能源引起的环境污染和能源危机。
[0047] 与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有W下优异效果：
[004引1、本发明所提供的技术方案中，通过建立分布式能源综合优化配置模型；确定分 布式能源综合优化配置模型的机会约束条件;确定所述分布式能源综合优化配置模型的储 能系统配置原则;求解分布式能源综合优化配置模型。有效提高了配电网对分布式能源的 接纳能力。
[0049] 2、本发明所提供的技术方案，不仅可为主动配电网规划提供依据，而且能够保证 主动配电系统运行的经济性，提高系统整体能效，降低运维费用，提高投资回报率，为传统 配电网向现代配电网升级巧实基础。
[0050] 3、本发明所提供的技术方案，既能满足规划方案的能效目标和低碳目标，也能符 合经济性要求，能够解决不同资源水平、经济发展程度地区分布式能源的选址与定容问题， 确保分布式能源的大规模应用，有效缓解化石能源引起的环境污染和能源危机。
[0051] 4、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。
【附图说明】
[0052] 图1是本发明的一种基于机会约束规划的分布式能源优化配置方法的流程图；
[0053] 图2是本发明的分布式能源优化配置方法中步骤1的流程示意图；
[0054] 图3是本发明的分布式能源优化配置方法中步骤4的流程示意图；
[0055] 图4是本发明的具体应用例