專利名稱：一種分布式電源選址定容的優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，屬于分布式發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
分布式電源多采用可再生能源，裝機(jī)容量小，地形適應(yīng)性強(qiáng)。分布式電站與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，是綜合利用資源，為廣大用戶高效供電的理想方式。隨著分布式發(fā)電技術(shù)日益廣泛的應(yīng)用，其對電網(wǎng)運(yùn)行的影響也逐漸暴露出來，因此，分布式電源的優(yōu)化方法也受到了人們的重視。對分布式電源選址定容的優(yōu)化指的是通過對分布式電源在配電網(wǎng)中的接入位置和容量進(jìn)行優(yōu)化來解決分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行造成的部分問題，主要有兩個方面從工業(yè)用戶的角度考慮，包括分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行可能造成的供電可靠性降低和電壓穩(wěn)定性降低的問題。首先，在配電網(wǎng)故障時，分布式電源與負(fù)荷形成孤島，如果不進(jìn)行規(guī)劃，可能對島內(nèi)敏感度高的設(shè)備造成不同程度的損壞；其次，分布式電源受自然環(huán)境影響大，發(fā)電過程存在大量不確定因素，盲目接入勢必對配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性造成一定影響。從電網(wǎng)公司的角度考慮，存在分布式電源建設(shè)運(yùn)行成本過高的問題。分布式電站需要在建設(shè)初期進(jìn)行機(jī)組購買，線路鋪設(shè)等大量投資，需要通過優(yōu)化避免資金虧損?，F(xiàn)有的分布式電源選址定容的優(yōu)化方法是以經(jīng)濟(jì)性或網(wǎng)損為評價指標(biāo)，所得的優(yōu)化方案具有較強(qiáng)的針對性；所采用的優(yōu)化算法為傳統(tǒng)啟發(fā)式算法或改進(jìn)的啟發(fā)式算法，在算法實施過程中存在局部最優(yōu)和收斂性的問題。有鑒于此，本發(fā)明人對此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種配電網(wǎng)分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，采用綜合評價指標(biāo)避免了優(yōu)化方案針對性強(qiáng)的問題，采用改進(jìn)的粒子群算法改善了傳統(tǒng)優(yōu)化算法的收斂性，為配電網(wǎng)分布式電源選址定容的優(yōu)化配置提供合理的依據(jù)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種配電網(wǎng)分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，包括如下步驟I)首先根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和分布式電源位置容量配置方案，生成個體的位置信息，依據(jù)改進(jìn)的粒子群算法生成搜索群體和偵查群體；2)對上述搜索群體和偵察群里中每個個體對應(yīng)的方案進(jìn)行潮流計算，算出各節(jié)點電壓和功率值；3)根據(jù)主成分分析法建立綜合評價指標(biāo)，并結(jié)合每個個體對應(yīng)的方案中的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、分布式電源位置容量、節(jié)點電壓及功率值等參數(shù)計算出相應(yīng)的適應(yīng)度值；4)根據(jù)適應(yīng)度值調(diào)整搜索群體中每個個體的位置信息，與偵查群體作對比，生成子代群體，并重復(fù)迭代直至最大迭代次數(shù)，以最終得到的群體最優(yōu)解作為分布式電源選址定容最優(yōu)方案。上述步驟I)所述的改進(jìn)的粒子群算法，是指在粒子群算法的基礎(chǔ)上對算法進(jìn)行改進(jìn)。結(jié)合遺傳算法的編碼理論，以二進(jìn)制碼表示配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)用個體位置信息的首個維度表示；結(jié)合人工蜂群算法，生成偵查群體，對陷入局部最優(yōu)解的個體進(jìn)行跳轉(zhuǎn)操作，避免出現(xiàn)無用個體。每個參數(shù)的第一個維度包含的是配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)信息，其后的維度包含的是分布式電源的位置和容量信息。上述步驟3)所述的綜合評價指標(biāo)包括配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性函數(shù)、基于潮流解存在性的配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性函數(shù)、配電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性函數(shù)以及基于配電網(wǎng)運(yùn)行約束的懲罰函數(shù)，通過主成分分析對單個評價指標(biāo)加以權(quán)值，對優(yōu)化方案的可靠性、電壓穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合評價。上述步驟3)對多個指標(biāo)進(jìn)行的主成分分析，先取若干個體進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并統(tǒng)計，將所有逆向指標(biāo)正向化并將正向化后的數(shù)據(jù)和原始正向數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化；對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行主觀賦權(quán)；計算賦權(quán)后各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣，求解特征方程，將特征值從大到小排列，并取85%-95%特征值為主成分，相關(guān)系數(shù)矩陣由式(13)和式(14)計算，
權(quán)利要求
1.一種配電網(wǎng)分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，其特征在于包括如下步驟1)首先根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和分布式電源位置容量配置方案，生成個體的位置信息，依據(jù)改進(jìn)的粒子群算法生成搜索群體和偵查群體；2)對上述搜索群體和偵察群里中每個個體對應(yīng)的方案進(jìn)行潮流計算，算出各節(jié)點電壓和功率值；3)根據(jù)主成分分析法建立綜合評價指標(biāo)，并結(jié)合每個個體對應(yīng)的方案中的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、分布式電源位置容量、節(jié)點電壓及功率值等參數(shù)計算出相應(yīng)的適應(yīng)度值；4)根據(jù)適應(yīng)度值調(diào)整搜索群體中每個個體的位置信息，與偵查群體作對比，生成子代群體，并重復(fù)迭代直至最大迭代次數(shù)，以最終得到的群體最優(yōu)解作為分布式電源選址定容最優(yōu)方案。
2.如權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，其特征在于上述步驟I)所述的改進(jìn)的粒子群算法，是指在粒子群算法的基礎(chǔ)上對算法進(jìn)行改進(jìn)；結(jié)合遺傳算法的編碼理論，以二進(jìn)制碼表示配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)用個體位置信息的首個維度表示；結(jié)合人工蜂群算法，生成偵查群體，對陷入局部最優(yōu)解的個體進(jìn)行跳轉(zhuǎn)操作，避免出現(xiàn)無用個體，每個參數(shù)的第一個維度包含的是配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)信息，其后的維度包含的是分布式電源的位置和容量信息。
3.如權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，其特征在于上述步驟3)所述的綜合評價指標(biāo)包括配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性函數(shù)、基于潮流解存在性的配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性函數(shù)、配電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性函數(shù)以及基于配電網(wǎng)運(yùn)行約束的懲罰函數(shù)，通過主成分分析對單個評價指標(biāo)加以權(quán)值，對優(yōu)化方案的可靠性、電壓穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合評價。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種配電網(wǎng)分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，其特征在于對多個指標(biāo)進(jìn)行的主成分分析，先取若干個體進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并統(tǒng)計，將所有逆向指標(biāo)正向化并將正向化后的數(shù)據(jù)和原始正向數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化；對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行主觀賦權(quán)；計算賦權(quán)后各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣，求解特征方程，將特征值從大到小排列，并取85%-95%特征值為主成分，相關(guān)系數(shù)矩陣由式(13)和式(14)計算，
5.如權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，其特征在于在上述步驟4)迭代過程中，若某個子代個體在迭代時超過η代位置信息未出現(xiàn)明顯變化且不是群體最優(yōu)解時，跳轉(zhuǎn)至新位置，并繼續(xù)進(jìn)行迭代，新位置按式(21)計算
全文摘要
本發(fā)明公開一種分布式電源選址定容的優(yōu)化方法，屬于分布式發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。首先根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和分布式電源位置容量配置方案，生成個體的位置信息，依據(jù)改進(jìn)的粒子群算法生成搜索群體和偵查群體；對上述搜索群體和偵察群里中每個個體對應(yīng)的方案進(jìn)行潮流計算，算出各節(jié)點電壓和功率值；根據(jù)主成分分析法建立綜合評價指標(biāo)，并結(jié)合每個個體對應(yīng)的方案中的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、分布式電源位置容量、節(jié)點電壓及功率值等參數(shù)計算出相應(yīng)的適應(yīng)度值；根據(jù)適應(yīng)度值調(diào)整搜索群體中每個個體的位置信息，與偵查群體作對比，生成子代群體，并重復(fù)迭代直至最大迭代次數(shù)，以最終得到的群體最優(yōu)解作為分布式電源選址定容最優(yōu)方案。
文檔編號G06Q10/04GK103034912SQ20121055710
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者王峰淵, 張 浩, 楊安民, 黃劍, 徐悅, 徐恩 申請人:諸暨市供電局, 國家電網(wǎng)公司