一种合环控制器容量优化方法、装置、设备及介质与流程

本发明属于能量转供，具体涉及一种合环控制器容量优化方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、配电网多源并存的复杂性、源网荷储多元协调的主动性，为配电网保证供电可靠性、提升供电质量带来了机遇与挑战。合环控制器作为配电网故障下实现能量转供的关键装置，在配电网实际运行中发挥着关键作用，对于配电网故障重构以及主动协同下的经济性运行产生影响。目前，在配电网初始设计规划中对于线路联络开关、合环控制器等设备的位置和容量进行了论证分析，但是随着新能源渗透率增加、负荷类型发生变化，供用电分布情况发生了巨大变化，造成实际电能转供能量受到合环控制器容量制约而未能充分保障用户用电。此外，目前对于合环控制器与电网故障重构的研究多集中在合环控制器控制过程、电网重构方案设计以及控制等，对于基于合环控制器接入固定位置下随分布式电源、新能源以及储能系统的位置和容量等因素影响的合环控制器容量优化考虑不足。因此，根据配电网中分布式电源、新能源以及储能系统的应用情况，考虑新能源不确定以及故障随机性下，合理化合环控制器容量已经成为适用配电网快速发展的关键课题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种合环控制器容量优化方法、装置、设备及介质，以解决现有配电网负荷类型多，供电分布情况复杂，导致合环控制器容量计算不准确，配电网可靠性下降的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明提供一种合环控制器容量优化方法，包括以下步骤：

4、获取预设区域内配电网信息数据；

5、根据新能源电站历史运行数据建立若干新能源典型日场景；

6、根据若干负荷经典日场景和若干新能源典型日场景构建区域配电网运行场景集合和各场景发生概率集合；

7、根据配电网基础数据以最低切负荷量为目标建立潮流模型；

8、根据区域配电网运行场景集合、各场景发生概率集合和潮流模型进行故障随机模拟，根据故障随机模拟结果采用群智能优化算法对合环控制器容量进行优化得到最优容量。

9、本发明的进一步改进在于：所述根据新能源电站历史运行数据建立若干新能源典型日场景的步骤中，具体包括：

10、根据新能源电站历史运行数据统计得到新能源电站有功功率的概率分布函数；

11、根据新能源电站有功功率的概率分布函数采用抽样法生成若干新能源典型日场景；

12、根据负荷历史运行数据统计得到负荷有功功率和负荷无功功率的概率分布函数；

13、根据负荷有功功率和负荷无功功率的概率分布函数采用抽样法生成若干负荷典型日场景。

14、本发明的进一步改进在于：所述根据若干负荷经典日场景和若干新能源典型日场景构建区域配电网运行场景集合和各场景发生概率集合的步骤中，包括：

15、采用聚类法对若干负荷经典日场景和若干新能源典型日场景进行缩减，得到有限个负荷典型日场景和有限个新能源典型日场景；

16、分别计算每个负荷典型日场景和每个新能源典型日场景的发生概率；

17、根据有限个负荷典型日场景和有限个新能源典型日场景构建区域配电网运行场景集合；

18、根据每个负荷典型日场景的发生概率和每个新能源典型日场景的发生概率构建各场景发生概率集合。

19、本发明的进一步改进在于：所述潮流模型满足电力系统有功功率和无功功率平衡约束，节点电压与电流约束，新能源功率输出约束和储能系统能量平衡。

20、本发明的进一步改进在于：所述根据区域配电网运行场景集合、各场景发生概率集合和潮流模型进行故障随机模拟，根据故障随机模拟结果采用群智能优化算法对合环控制器容量进行优化得到最优容量的步骤中，包括：

21、a1、根据区域配电网运行场景集合、各场景发生概率集合和潮流模型进行故障随机模拟，将每个故障随机模拟结果对应的合环控制器容量作为种群中的个体，并初始化群智能优化算法参数；

22、a2、计算个体的适应度值；

23、a3、若个体序号小于种群个体数量，则个体序号加一返回a2；

24、a4、若个体序号大于等于种群个体数量，则根据群智能优化算法种群个体更新公式更新种群中所有个体的值

25、a5、若迭代次数小于最大迭代次数，则迭代次数加一返回a2；

26、若迭代次数大于等于最大迭代次数，则输出适应度值最小的个体作为最优容量。

27、本发明的进一步改进在于：所述计算个体的适应度值的步骤，包括：

28、b1、根据个体对应的合环控制器容量从区域配电网运行场景集合和各场景发生概率集合中选择运行场景和运行场景对应的发生概率；

29、b2、随机模拟配电网在不同时刻不同线路位置的故障场景；

30、b3、求解故障场景对应的潮流模型，得到合环控制器最大功率；

31、b4、若故障模拟次数小于故障模拟总数，则故障模拟次数加一返回b2；

32、若故障模拟次数大于等于故障模拟总数，则计算在故障模拟总数中满足转供需求的概率；

33、b5、若运行场景序号小于场景组合总数，则运行场景序号加一，返回b1；

34、若运行场景序号大于等于场景组合总数，则根据故障模拟总数中满足转供需求的概率计算适应度值。

35、本发明的进一步改进在于：所述计算在故障模拟总数中满足转供需求的概率包括以下步骤：

36、获取每次故障模拟时合环控制器最大功率和个体对应合环控制器容量；

37、根据每次故障模拟时合环控制器最大功率和个体对应合环控制器容量得到合环控制器最大功率小于等于个体对应合环控制器容量的次数，记为ms；

38、故障模拟总数中满足转供需求的概率为ms/故障模拟总数。

39、第二方面，本发明提供一种合环控制器容量优化装置，包括：

40、数据获取模块：用于获取预设区域内配电网信息数据；

41、场景建立模块：用于根据新能源电站历史运行数据建立若干新能源典型日场景；

42、集合构建模块：用于根据若干负荷经典日场景和若干新能源典型日场景构建区域配电网运行场景集合和各场景发生概率集合；

43、模型建立模块：用于根据配电网基础数据以最低切负荷量为目标建立潮流模型；

44、优化模块：用于根据区域配电网运行场景集合、各场景发生概率集合和潮流模型进行故障随机模拟，根据故障随机模拟结果采用群智能优化算法对合环控制器容量进行优化得到最优容量。

45、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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的一种合环控制器容量优化方法。

46、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种合环控制器容量优化方法。

47、与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：

48、本发明通过构建运行场景，并计算各场景的概率，利用随机模拟的方法，以潮流模型为目标函数，获得合环控制器的最合理接入容量，通过全面考虑了电网运行状态的多种可能变化，提升保障配电网电力运行可靠性的合环控制器容量配置合理性和有效性。