一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划方法及装置

技术领域

本发明涉及配电网规划技术领域，尤其涉及一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划方法及装置。

背景技术

随着分布式电源的接入量的大幅增长，使电网结构趋于复杂，给配电网带来不可避免的冲击，引起配电网潮流变化，电压越限，继而会增加网络线路损耗和电能质量下降等问题，危及配电网的运行的安全性，增加配电网运行成本。智能软开关接入配电网同时能够快速调节潮流，协调优化功率平衡，降低网络损耗，减少投资费用，因此，对SOP容量配置的合理规划对配电网具有重要的理论和实际意义。

然而，目前配电网的SOP容量规划里没有考虑实际的配电网在运行过程中不同SOP配置节点的相互影响，因此现有的未考虑不同SOP配置节点的相互影响的SOP容量规划方法的规划效果不佳。

为此一种考虑不同SOP配置节点的相互影响的配电网SOP容量配置方法，解决这一问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，提出了一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划方法及装置，考虑不同SOP配置节点的相互影响，使SOP容量配置结果更切合实际。

本发明提出的技术方案为：

一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划方法，包括：

输入配电网参数和负荷数据；

对配电网参数和负荷数据进行初始化，生成SOP位置的粒子位置和粒子速度；

通过灵敏度方法对SOP位置进行寻优，选出最优的SOP节点位置；

基于均匀性条件及二阶锥规划方法，对最优的SOP节点位置进行非线性规划；

根据假定节点电压计算的SOP的容量和节点注入功率，采用前推回潮流算法，计算各节点电压；

计算SOP配置的等年值费用；

更新粒子的SOP位置，依据迭代次数对各节点计算等年值费用，选择输出最小的等年值费用对应的SOP容量为最优SOP容量。

作为本发明的进一步技术方案为，所述输入配电网参数和负荷数据；具体包括：支路参数、负荷有功、无功功率、根节点电压幅值；输入规划SOP数量N

作为本发明的进一步技术方案为，对配电网参数和负荷数据进行初始化，生成SOP位置的粒子位置和粒子速度；具体包括：初始化粒子群算法参数，包括种群数量N

作为本发明的进一步技术方案为，所述通过灵敏度方法对SOP位置进行寻优，选出最优的SOP节点位置；具体包括：分别求出SOPi,j两端点的有功灵敏度

作为本发明的进一步技术方案为，所述基于均匀性条件及二阶锥规划方法，对最优的SOP节点位置进行非线性规划；具体包括：

在假定各节点电压

作为本发明的进一步技术方案为，所述均匀性条件，具体为：假定各节点电压为额定电压条件下，网损对各控制量的偏导数等于0，进行计算，若网络满足以上均匀性条件，说明在节点电压为额定电压的条件下，网损最小，继而使得目标函数年净值费用最低。

作为本发明的进一步技术方案为，所述根据假定节点电压计算的SOP的容量和节点注入功率，采用前推回潮流算法，计算各节点电压；具体包括：

用计算得到的

作为本发明的进一步技术方案为，所述计算SOP配置的等年值费用，具体包括：

根据式(1)计算SOP配置的等年值费用C

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式中N

作为本发明的进一步技术方案为，所述更新粒子的SOP位置，对各节点计算等年值费用，选择输出最小的等年值费用对应的SOP容量为最优SOP容量，具体包括：

根据式(2)更新粒子的位置，即对p＝1,2,...,N

式中：全局和局部学习因子c

令it＝it+1，若it≤N

本发明还提供一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划装置，包括：

数据采集单元，输入配电网参数和负荷数据；

初始化单元，对配电网参数和负荷数据进行初始化，生成SOP位置的粒子位置和粒子速度；

SOP位置寻优单元，通过灵敏度方法对SOP位置进行寻优，选出最优的SOP节点位置；

非线性规划单元，基于均匀性条件及二阶锥规划方法，对最优的SOP节点位置进行非线性规划；

节点电压计算单元，根据假定节点电压计算的SOP的容量和节点注入功率，采用前推回潮流算法，计算各节点电压；

等年值费用计算单元，计算SOP配置的等年值费用；

SOP容量规划单元，更新粒子的SOP位置，依据迭代次数对各节点计算等年值费用，选择输出最小的等年值费用对应的SOP容量为最优SOP容量。

本发明的有益效果为：

本发明通过对SOP位置进行初始化，生成粒子位置和粒子速度，采用灵敏度对SOP位置进行寻优并对其进行处理得到线性方程组，解决非线性规划的问题，首先假定节点电压计算的SOP的容量和节点注入功率，采用前推回潮流算法，计算各节点电压，计算等年值费用，通过设定的迭代次数进行迭代计算，最终选择输出最小的等年值费用对应的SOP容量为最优SOP容量本发明充分考虑了运行过程中的不同SOP配置节点的相互影响，先前配置的SOP容量对后配置SOP位置的影响，后配置的SOP容量对先配置的SOP容量的影响，从而获得更合理的SOP规划容量和更大的经济效益。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划方法结构图；

图2为本发明提出一具体实施例流程图；图3为本发明提出的提出的一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划装置结构图。

距离实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、距离结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图2所示，本发明提出一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划方法，包括：

步骤101，输入配电网参数和负荷数据；

步骤102，对配电网参数和负荷数据进行初始化，生成SOP位置的粒子位置和粒子速度；

步骤103，通过灵敏度方法对SOP位置进行寻优，选出最优的SOP节点位置；

步骤104，基于均匀性条件及二阶锥规划方法，对最优的SOP节点位置进行非线性规划；

步骤105，根据假定节点电压计算的SOP的容量和节点注入功率，采用前推回潮流算法，计算各节点电压；

步骤106，计算SOP配置的等年值费用；

步骤107，更新粒子的SOP位置，依据迭代次数对各节点计算等年值费用，选择输出最小的等年值费用对应的SOP容量为最优SOP容量。

本发明实施例中，通过对SOP位置进行初始化，生成粒子位置和粒子速度，采用灵敏度对SOP位置进行寻优并对其进行处理得到线性方程组，解决非线性规划的问题，首先假定节点电压计算的SOP的容量和节点注入功率，采用前推回潮流算法，计算各节点电压，计算等年值费用，通过设定的迭代次数进行迭代计算，最终选择输出最小的等年值费用对应的SOP容量为最优SOP容量本发明充分考虑了运行过程中的不同SOP配置节点的相互影响，先前配置的SOP容量对后配置SOP位置的影响，后配置的SOP容量对先配置的SOP容量的影响，从而获得更合理的SOP规划容量和更大的经济效益。

在步骤101中，所述输入配电网参数和负荷数据；具体包括：支路参数、负荷有功、无功功率、根节点电压幅值；输入规划SOP数量N

在步骤102中，对配电网参数和负荷数据进行初始化，生成SOP位置的粒子位置和粒子速度；具体包括：初始化粒子群算法参数，包括种群数量N

本发明实施例中，所述通过灵敏度方法对SOP位置进行寻优，选出最优的SOP节点位置；具体包括：分别求出SOPi,j两端点的有功灵敏度

其中，所述基于均匀性条件及二阶锥规划方法，对最优的SOP节点位置进行非线性规划；具体包括：

在假定各节点电压

本发明实施例中，所述均匀性条件，具体为：假定各节点电压为额定电压条件下，网损对各控制量的偏导数等于0，进行计算，若网络满足以上均匀性条件，说明在节点电压为额定电压的条件下，网损最小，继而使得目标函数年净值费用最低。

在步骤105中，根据假定节点电压计算的SOP的容量和节点注入功率，采用前推回潮流算法，计算各节点电压；具体包括：

用计算得到的

其中，所述计算SOP配置的等年值费用，具体包括：

根据式(1)计算SOP配置的等年值费用C

式中N

本发明实施例中，所述更新粒子的SOP位置，对各节点计算等年值费用，选择输出最小的等年值费用对应的SOP容量为最优SOP容量，具体包括：

根据式(2)更新粒子的位置，即对p＝1,2,...,N

式中：全局和局部学习因子c

令it＝it+1，若it≤N

本发明还提供了一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划装置，该装置可用于执行本发明上述任一项实施例所述的一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划方法。

参见图3，本发明还提供一种基于均匀性理论的配电网SOP容量规划装置，包括：

数据采集单元201，输入配电网参数和负荷数据；

初始化单元202，对配电网参数和负荷数据进行初始化，生成SOP位置的粒子位置和粒子速度；

SOP位置寻优单元203，通过灵敏度方法对SOP位置进行寻优，选出最优的SOP节点位置；

非线性规划单元204，基于均匀性条件及二阶锥规划方法，对最优的SOP节点位置进行非线性规划；

节点电压计算单元205，根据假定节点电压计算的SOP的容量和节点注入功率，采用前推回潮流算法，计算各节点电压；

等年值费用计算单元206，计算SOP配置的等年值费用；

SOP容量规划单元207，更新粒子的SOP位置，依据迭代次数对各节点计算等年值费用，选择输出最小的等年值费用对应的SOP容量为最优SOP容量。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，上述描述的装置和模块的具体有益效果，可以参考前述方法实施例中的对应有益效果，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上对本发明进行了详细介绍，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。