DG接入配电网的多目标优化配置方法及系统与流程

本发明涉及dg接入配电网的多目标优化发电机制，尤其是指一种dg接入配电网的多目标优化配置方法及系统。

背景技术：

1、由于人类对电能的需求增加以及dg单元具有较低的环境影响和良好的供电安全性等特点，dg已成为电力系统不可分割的组成部分。然而，由于dg具有较高穿透性，如果设计和规划不当，则会使得配电网系统中潮流分布和潮流方向极易改变，并引发一系列电力系统安全问题。合理地选择dg单元的位置、大小和技术具有降低配电网功率损耗，改善电压和提高可靠性等优势。而dg的优化配置是一个多目标的优化问题，除了电力系统条件约束外，各子目标之间也存在着相互制约和影响。通常，dg接入配电网的主要目标为电力系统技术改进和投入成本最小化。然而，在电力市场的管制下，还应优化dg所有者的经济指标，通过向配电网出售电力使其利润最大化。此外，环境指标也在新能源发展过程中扮演着至关重要的角色。

2、目前，关于dg接入配电网规划框架的研究已经提出了多种技术和解决方案，大量学者致力于配电网中找到dg的最佳位置和大小。这些研究的不同之处在于问题的表述、采用的技术以及它们的假设，基本侧重于总体规划中的单一目标，就是利用各种智能算法使分布式电源接入配电网的位置最优。但是，对于分布式电源的优化配置方面仍有不足之处：采用遗传算法、粒子群优化、蚁群优化等生物进化算法，其收敛速度比较慢、易陷入局部最优。因此，设计一种同时计及dg经济、技术和环境的多目标数学优化模型以寻求dg的最佳规划发电机制显得尤为重要。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术存在的问题，提出一种dg接入配电网的多目标优化配置方法及系统，其同时考虑所有经济，技术和环境方面的普遍规划框架来确定dg的最佳类型，大小和位置，实现dg接入配电网的多目标优化配置。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种dg接入配电网的多目标优化配置方法，包括：

3、选取dg成本函数、dg约束条件、技术指标、经济指标和目标函数，其中所述目标函数包括经济目标函数、技术目标函数和环境目标函数；

4、根据所述dg成本函数、dg约束条件、技术指标和经济指标，采用帝国主义竞争算法对dg接入配电网的配置问题进行所述经济目标函数、技术目标函数和环境目标函数的多目标优化。

5、在本发明的一个实施例中，所述dg成本函数包括变电站供电的年度成本、未提供的年度能源成本客户中断成本、dg初始投资成本和dg年度运营和维护费用。

6、在本发明的一个实施例中，所述dg约束条件包括电压约束、电流约束、dg容量限制、dg初始投资限制、合同价格限制和潮流限制。

7、在本发明的一个实施例中，所述技术指标包括电压分布指数、有功功率损耗指数、电压稳定性指数和可靠性指数。

8、在本发明的一个实施例中，所述经济指标包括项目投资回收期和内部收益率。

9、在本发明的一个实施例中，所述经济目标函数包括dg投资运行的总成本函数、dg投资运行的总利润函数和dg所有者的现值。

10、在本发明的一个实施例中，所述技术目标函数的公式为：

11、

12、式中，vpi为电压分布指数，apli为有功功率损耗指数，eens为可靠性指数，ovs i为电压稳定性指数，r为指数的相对值，ε1至ε4为技术指标的加权系数。

13、在本发明的一个实施例中，所述环境目标函数的公式为：

14、

15、式中，er为污染气体的排放率，wfg为g气体相关的加权因子，g为污染气体。

16、此外，本发明还提供一种dg接入配电网的多目标优化配置系统，包括：

17、目标函数选取模块，所述目标函数选取模块用于选取dg成本函数、dg约束条件、技术指标、经济指标和目标函数，其中所述目标函数包括经济目标函数、技术目标函数和环境目标函数；

18、多目标优化配置模块，所述多目标优化配置模块用于根据所述dg成本函数、dg约束条件、技术指标和经济指标，采用帝国主义竞争算法对dg接入配电网的配置问题进行所述经济目标函数、技术目标函数和环境目标函数的多目标优化。

19、并且，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法的步骤。

20、还有，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法的步骤。

21、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

22、本发明所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法及系统，其同时考虑所有经济，技术和环境方面的普遍规划框架来确定dg的最佳类型，大小和位置，实现dg接入配电网的多目标优化配置，从而为配电网的稳定运行提供保障。

技术特征：

1.一种dg接入配电网的多目标优化配置方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法，其特征在于：所述dg成本函数包括变电站供电的年度成本、未提供的年度能源成本客户中断成本、dg初始投资成本和dg年度运营和维护费用。

3.如权利要求1所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法，其特征在于：所述dg约束条件包括电压约束、电流约束、dg容量限制、dg初始投资限制、合同价格限制和潮流限制。

4.如权利要求1所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法，其特征在于：所述技术指标包括电压分布指数、有功功率损耗指数、电压稳定性指数和可靠性指数。

5.如权利要求1所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法，其特征在于：所述经济目标函数包括dg投资运行的总成本函数、dg投资运行的总利润函数和dg所有者的现值。

6.如权利要求1或4所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法，其特征在于：所述技术目标函数的公式为：

7.如权利要求1所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法，其特征在于：所述环境目标函数的公式为：

8.一种dg接入配电网的多目标优化配置系统，其特征在于：包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1到7任一项所述的一种dg接入配电网的多目标优化配置方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种DG接入配电网的多目标优化配置方法及系统，方法包括选取DG成本函数、DG约束条件、技术指标、经济指标和目标函数，目标函数包括经济目标函数、技术目标函数和环境目标函数；根据DG成本函数、DG约束条件、技术指标和经济指标，采用帝国主义竞争算法对DG接入配电网的配置问题进行经济目标函数、技术目标函数和环境目标函数的多目标优化。本发明同时考虑所有经济，技术和环境方面的普遍规划框架来确定DG的最佳类型，大小和位置，实现DG接入配电网的多目标优化配置，从而为配电网的稳定运行提供保障。

技术研发人员：武文梁,张海宁,邢晓东,高建军
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司阳泉供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12