一种考虑线路损耗的配电网优化方法与流程

专利2026-02-24  8


本发明属于配电网规划设计领域,尤其涉及一种考虑线路损耗的配电网优化方法。


背景技术:

1、配电网电能的线路损耗会直接影响配电网整体经济效益以及配电网运行维护的稳定性,通过研究线路损耗的各项因素来管理线路网络结构,或者优化配电网供配电管理策略,能够进一步改善配电网性能,推进配电网运行管理的进一步提升。


技术实现思路

1、本发明的目的在于,在国内新能源快速发展,各类分布式输入输出节点大量增加的情况下,结合当前配电网线路损耗管理的需求,提供一种用于提升配电网线路损耗管理效率,为配电网线路规划、配电管理提供优化依据的配电网优化方法。

2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。

3、一种考虑线路损耗的配电网优化方法,包括如下步骤:

4、步骤一、建立不同节点类型的有功功率和无功功率模型,具体包括:

5、1)对于节点i和j之间基础线路lij,其有功损耗为

6、iij表示节点i流向节点j的电流幅值,rij表示线路lij的阻抗,pij是指线路lij的有功功率,qij是指线路lij产生的无功功率,vj表示节点j的电压幅值,

7、3)对于与分布式输入输出连接的线路l'mn,其有功损耗可表示为

8、

9、是线路lmn上产生的有功功率;

10、是线路lmn上产生的无功功率;

11、其中φm是指线路l'mn上节点m之后所有节点构成的集合,pdk是指节点k从新能源输入的有功功率,pek是指的节点k分配至电网负荷的有功功率,pgk是指节点k输出至新能源的有功功率,qdk是指节点k上新能源输入时产生的无功功率,qek是节点k分配至电网负荷时产生的无功功率,qgk是指节点k输出至新能源时产生的无功功率,vn表示节点n的电压幅值;

12、步骤二、建立配电网优化目标模型,具体是指:

13、定义线损影响指数kl表示新能源接入对于配电网线损的影响程度;其中pl是线路基础有功损耗,p′l是线路中分布式节点引入引起的有功损耗,其中

14、定义电压影响指数kv表示新能源接入配电网引起的电压偏移程度;其中φ是指配电网所有节点集合,|δv′j|=|v′j-vo|是指新能源节点电压v′j与额定电压vo差的绝对值,|δvj|=|δvj-vo|是指基础节点δvj与额定电压vo差的绝对值;

15、步骤三、建立配电网优化模型,具体是指:

16、建立配电网优化模型goal:min f=(r1kl+r2kv)

17、其中r1为配电网线损权重系数,r2为配电网电压偏移权重系数,且r1+r2=1;建立配电网运行约束条件

18、

19、其中,pd是指分布式节点注入的有功功率,p0是指主网提供的有功功率,pg是指输出至分布式节点的有功功率,p′l是指线路有功损耗,qd是指分布式节点注入的无功功率,q0是指主网提供的无功功率,qg是指输出至分布式节点的无功功率,q'l是指线路无功损耗;vanly是指某节点的电压幅值,vmin是指该节点的电压幅值下限,vmax是指该节点的电压幅值上限;ianly是指某节点的电流,imin是指该节点的电流幅值下限,imax是指该节点的电流幅值上限;pd是指输入型新能源节点输出的有功功率,是指输入型新能源节点输出有功功率上限,qd是指输入型新能源节点输出的无功功率,是指输入型新能源节点输出无功功率下限,是指输入型新能源节点输出的无功功率上限;pg是指输出型新能源节点输出的有功功率,是指输出型新能源节点输出有功功率上限,qg是指输出型新能源节点输出的无功功率,是指输出型新能源节点输出无功功率下限,是指输出型新能源节点输出的无功功率上限。

20、步骤四、根据配电网规划需求给定权重系数r1,r2,求解配电网优化模型min f=(r1kl+r2kv)最优解,根据优化结果确定配电网基础节点以及新能源节点的有功功率和无功功率的最佳分配结果,根据最佳分配结果优化配电网网架结构或控制策略。

21、对前述配电网优化方法的进一步完善还包括,所述步骤四中求解配电网优化模型最优解具体包括如下步骤:

22、a1、根据配电网网架结构或控制策略建立解向量xi={xi1,xi2...xif...xif},其中xif是第i个解中第f个目标的值,f为需要求解的目标个数;

23、a2、基于粒子群算法,在f维可行解空间随机初始化h个解向量构成初始粒子群{x1,x2...xh...xh},其中初始粒子xh为始粒子群中的第h个初始解向量;

24、a3、设置合适的适应度函数对初始粒子群中的各粒子的优劣性进行判断,并根据配电网优化目标搜索新的粒子,所述新的粒子包括当前粒子xi本身的最优解xi,a以及当前粒子群的最优解xi,b;

25、a4、根据两个新粒子更新当前粒子xi在可行解空间的速度矢量和位置矢量其中:

26、速度矢量

27、位置矢量

28、其中k为迭代更新次数,为粒子xi在第k迭代时第f维速度矢量;为粒子xi在第k迭代时第f维位置矢量;ω∈[0,1]是惯性权重;c1,c2是学习因子;t1,t2∈[0,1]是随机概率值;

29、a5、判断是否到达设定迭代更新次数或者达到预期的优化结果,满足其中任意条件则结束迭代,否则继续迭代更新。

30、对前述配电网优化方法的进一步完善还包括,所述步骤四中求解配电网优化模型最优解具体包括如下步骤:

31、b1、根据配电网网架结构或控制策略建立解向量xi={xi1,xi2...xif...xif},其中xif是第i个解中第f个目标的值,f为需要求解的目标个数;在f维可行解空间随机初始化h个解向量构成初始粒子群{x1,x2...xh...xh},其中初始粒子xh为始粒子群中的第h个初始解向量;

32、b2、在初始粒子群中随机选定初始粒子作为当前解xold,定义当前迭代次数k=0;定义迭代系数wk,0<wk+1≤wk≤wmax,当前迭代系数w0=wmax;计算目标函数goal(xoid);

33、b3、在当前解xold的领域中随机选取一个座位新的解xnew,计算目标函数goal(xnew),计算δgoal=goal(xnew)-goal(xold),若δgoal≤0,则将新的解赋予当前解;否则仅在的情况下进行更新;

34、b4、判断是否到达设定迭代更新次数,若未到达则跳转至步骤b3,若到达预设迭代次数则判断最优解是否满足优化目标,若不满足,则减小迭代系数并返回步骤b2继续执行,直至满足优化目标。

35、本申请主要提供了一种能够针对在大量分布式节点接入的情况下,能够综合优化电网线路损耗和电压偏移的问题,获取最佳的配电网经济效益和电网稳定性的方案



技术特征:

1.一种考虑线路损耗的配电网优化方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述考虑线路损耗的配电网优化方法,其特征在于,所述步骤四中求解配电网优化模型最优解具体包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述考虑线路损耗的配电网优化方法,其特征在于,所述步骤四中求解配电网优化模型最优解具体包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述考虑线路损耗的配电网优化方法,其特征在于,配电网线损权重系数r1=0.5~0.8。

5.根据权利要求1所述考虑线路损耗的配电网优化方法,其特征在于,配电网电压偏移权重系数r2=0.2~0.5。


技术总结
本发明属于配电网规划设计领域,尤其涉及一种考虑线路损耗的配电网优化方法。包括步骤一、建立不同节点类型的有功功率和无功功率模型,步骤二、建立配电网优化目标模型,定义线损影响指数,定义电压影响指数;步骤三、建立配电网优化模型,建立配电网优化模型,建立配电网运行约束条件;步骤四、根据配电网规划需求给定权重系数,求解配电网优化模型最优解,根据优化结果确定配电网基础节点以及新能源节点的有功功率和无功功率的最佳分配结果,根据最佳分配结果优化配电网网架结构或控制策略。本申请主要提供了一种能够针对在大量分布式节点接入的情况下,能够综合优化电网线路损耗和电压偏移等问题,获取最佳的配电网经济效益和电网稳定性的方案。

技术研发人员:周进飞,吴晓楠,苏剑,曹鑫楠,孙巍,陆小磊,姜王杰,欧朱建,吴小惠,韩耀东
受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司南通供电分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-1828055.html

最新回复(0)