一种需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法技术

本发明专利技术公开了一种需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，包括以下步骤：1）建立配电网重构模型，所述配电网重构模型包括分布式电源参数和电动汽车参数；2）利用峰谷分时电价方法，将系统划分为相应的时段，分别进行重构；3）所述重构以网络损耗最小为目标函数，进行随机潮流计算得到目标函数的期望值，采用改进量子进化算法对配电网重构模型进行求解。本发明专利技术的重构模型根据需求侧响应的形式之一（峰谷分时电价）对负荷的影响进行分时段重构较好的避免了实时重构需要对开关进行大量操作的缺点，同时本发明专利技术不考虑需求响应对负荷的影响，使用某个断面的数据进行重构，克服了得到的拓扑结构在其他时间段内具有较大网损的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统运行和控制
，具体涉及。
技术介绍
目前，智能电网(smartgrid)与是当今电力行业的研究热点，是21世纪电力系统 的重大科技创新和变革趋势。为了实现电力系统安全、可靠、经济、清洁、高效、互动的目标，智能电网已经引起了许多国家的广泛关注。全球一次能源价格的日益上涨和环境的不断恶化，可再生能源得到大力的发展，分布式电源(Distributed Generation,DG)的使用在一定程度上缓解了全球能源和环境压力。DG将成为未来一种重要的电能生产方式，它与智能配电网一起将改变电力系统在中低压层面的结构与运行方式，即以智能配电网为平台，有效地发挥分布式发电技术，真正实现电力系统的安全、环保与高效运行。作为目前电力系统自动化的重要组成之一的配电网络重构技术,基于配电网系统包含有大量的分段开关和联络开关，通过改变线路开关的开合状态来变换网络的拓扑结构，它是降低配电网网损的有效途径，并且还可以均衡负荷、消除过载及提高供电电压质量。在常规的配电网重构中，通常不考虑分布式电源和电动汽车随机性对重构结果的影响，并且使用某个断面的数据进行重构，得到的拓扑结构在其他时间段内具有较大网损，不符合实际情况，同时，如果进行实时重构，对于大规模的配电网，在技术上达不到要求，同时由于实时重构会对开关进行多次操作，带来较大的经济损失。因此，需要一种新的配电网不确定性重构建模方法以解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术针对现有技术中配电网重构方法没有综合考虑分布式电源，电动汽车和需求响应对负荷影响，导致结果不符合实际情况的缺陷，提供。技术方案为解决上述技术问题，本专利技术的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法采用如下技术方案，包括以下步骤I)建立配电网重构模型，所述配电网重构模型包括分布式电源参数和电动汽车参数；2)利用峰谷分时电价方法，将系统划分为相应的时段，分别进行重构；3)所述重构以网络损耗最小为目标函数，进行随机潮流计算得到目标函数的期望值，采用改进量子进化算法对配电网重构模型进行求解。有益效果本专利技术的重构模型根据需求侧响应的形式之一(峰谷分时电价)对负荷的影响进行分时段重构较好的避免了实时重构需要对开关进行大量操作的缺点，同时本专利技术不考虑需求响应对负荷的影响，使用某个断面的数据进行重构，克服了得到的拓扑结构在其他时间段内具有较大网损的缺点。附图说明 图I为本专利技术的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法的工作流程图；图2为本专利技术的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法在IEEE-16节点上的算例；图3为本专利技术的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法在IEEE-33节点上的算例；图4为分时段的重构结构、不分时段的重构结果和确定性的重构结果在各时段的网络损耗；图5为两个时段系统重构前后的节点电压分布情况。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，配电网负荷正急剧地增长与输电网一样，配电网设备的运行也越来越接近极限状态，这将导致配电网系统电压稳定水平下降，限制配电网负荷增长的能力。然而配电网重构是优化配电系统运行的重要手段，能够优化配电网运行、降低损耗、提高电压质量，可以解决上述问题。同时随着配电网自动化的不断发展，越来越多的分布式发电系统接入配电网中，这使得在研究配电网重构时不得不考虑分布式发电对配电网的影响。而且随着智能电网的发展，需求侧响应对负荷具有较为明显的影响。本专利技术正是上述因素的基础上提出了一种需求响应视角下的配电网不确定性重构模型。请参阅图I所示，本专利技术的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，包括以下步骤I)建立配电网重构模型，配电网重构模型包括分布式电源参数和电动汽车参数；其中，配电网重构模型通过下列方法建立a、根据配电网的拓扑结构，找出网络所有的环路CiQ = 1、2、3…b)；b、获取配电网负荷的历史数据、电动汽车充电负荷的历史数据、分布式电源历史数据，对数据进行处理，求出分布式电源概率分布的参数；C、获得配电网的参数，配电网的参数包括网络拓扑结构、联络开关号、线路的支路号、首端节点编号、末端节点编号和支路阻抗。2)利用峰谷分时电价方法，将系统划分为相应的时段，分别进行重构；3)重构以网络损耗最小为目标函数，进行随机潮流计算得到目标函数的期望值，采用改进量子进化算法对配电网重构模型进行求解。其中，重构具体包括以下步骤d、设置种群数为M，以支路为单位，为每条支路分配一个量子比特位|w〉= a|0)+b I I〉，组成一个个体；e、基于环路的量子坍塌策略，生成种群个体g；=,CA ( f表示第权利要求1.，其特征在于，包括以下步骤 1)建立配电网重构模型,所述配电网重构模型包括分布式电源参数和电动汽车参数； 2)利用峰谷分时电价方法，将系统划分为相应的时段，分别进行重构； 3)所述重构以网络损耗最小为目标函数，进行随机潮流计算得到目标函数的期望值，采用改进量子进化算法对配电网重构模型进行求解。2.如权利要求I所述的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，其特征在于,所述配电网重构模型通过下列方法建立 a、根据配电网的拓扑结构，找出网络所有的环路CiQ= 1、2、3…b)； b、获取配电网负荷的历史数据、电动汽车充电负荷的历史数据、分布式电源历史数据，对数据进行处理，求出分布式电源概率分布的参数； C、获得配电网的参数，所述配电网的参数包括网络拓扑结构、联络开关号、线路的支路号、首端节点编号、末端节点编号和支路阻抗。3.如权利要求I所述的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，其特征在于，所述分布式电源包括风力发电电源和太阳能发电电源。4.如权利要求3所述的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，其特征在于，对于风力发电电源，风速的概率密度函数如下5.如权利要求3所述的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，其特征在于，对于太阳能发电电源，太阳能光照强度的概率密度函数如下式中r和rmax(W/m2)分别是这一时间段内的实际光强和最大光强，α和β都是Beta分布的形状参数；Γ为Gamma函数， Beta分布的参数可由该段时间内的光照强度平均值μ和方差σ可以得到，关系如下6.如权利要求I所述的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，其特征在于，步骤3中所述重构具体包括以下步骤 d、设置种群数为M，以支路为单位，为每条支路分配一个量子比特位IW〉= a I 0)+b I I),组成一个个体； e、基于环路的量子坍塌策略，生成种群个体7.如权利要求6所述的需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，其特征在于，所述步骤e的基于环路的量子坍塌策略具体包括以下步骤首先随机选取一个环路，并在该环路中随机选取一位，其中，与电源点相连的支路和与孤立负荷相连的支路不参与选择，状态始终保持为I，进行所述量子坍塌，再随机遍历每个环，如果下一个环路中的支路含有断开的状态，不管有几个断开状态，都不对此环路进行量子坍塌操作，直到遍历结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种需求响应视角下的配电网不确定性重构建模方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立配电网重构模型，所述配电网重构模型包括分布式电源参数和电动汽车参数；2)利用峰谷分时电价方法，将系统划分为相应的时段，分别进行重构；3)所述重构以网络损耗最小为目标函数，进行随机潮流计算得到目标函数的期望值，采用改进量子进化算法对配电网重构模型进行求解。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卫志农，卞栋，许晓慧，黄莉，孙国强，韦延方，杨雄，袁阳，陆子刚，张伟，陈凡，刘玉娟，潘春兰，李升，
申请(专利权)人：河海大学，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：