CN109617054A - 一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法，具体步骤为：收集配变技术经济参数、储能技术参数、负荷年增长率等数据；分别收集配变低压侧负荷、光伏出力与高压侧电压N天的历史数据样本，建立基于多参数正态分布的负荷、光伏出力与高压侧电压时序概率模型；建立以配变全寿命周期成本最小为目标，考虑配变低压侧电压、负载率机会约束、配变运行寿命约束与储能主动调控影响的配变选型定容双层优化模型；采用灾变遗传算法求解上层规划模型，采用广义下降梯度法结合三点估计法求解下层运行模型，得到配变最佳配置方案。本发明考虑了负荷、光伏随机性与储能主动调控对配变选型定容的影响，体现了配变配置方案的科学性与经济性。

Description

一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法

技术领域

本发明涉及配电网设备考虑经济性配置的技术领域，具体涉及一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法。

背景技术

配电变压器(简称配变)是配电网中的重要电力设备，其使用量大，应用范围广，运行时间长，节能潜力巨大。如何进行经济、科学的配变投资决策，是规划建设安全、可靠、经济的配电网的重要课题。

为使配变投资规划方案具有经济可行性，有必要精确计算配变在其服役期间包括初期购置、运行维护、后期退役回收的价值变化特性。全寿命周期成本(Life Cycle Cost,LCC)理论能够全面计及一个项目或系统在整个寿命周期内的总费用，广泛应用于电力设备，如输电线路、变电站等投资规划研究中。因此，应用LCC理论有助于实现配变科学的选型定容决策。

但随着大量分布式电源的接入，传统配电网逐渐向有源配电网过渡。在有源配电网条件下，DG通过低压线路并网发电。当DG渗透率较低时，就近消纳本地负荷，导致配变运行长期处于轻载状态，设备利用率低下，经济性欠佳；当DG渗透率较高时，大量发电功率盈余倒送，增加了配变的运行损耗，加速配变老化。此外，以光伏、风电等为代表的间歇性DG发电具有显著的波动性和随机性，导致配变运行存在较高的安全经济风险。同时，以柴油发电机、微型燃气轮机、储能等为代表的可控型DG具有输出功率主动控制能力，若对其实施有效的主动管理措施，将有助于改善配变的运行状况。因此，在有源配电网条件下，沿用配变运行年限为恒定值计算其LCC的方式将导致评估结果不准确，易造成规划方案过于保守或乐观。因此，采用LCC理论进行配变选型定容规划研究时，需充分考虑有源配电网条件影响，包括不可控型DG出力波动性和随机性，以及可控型DG主动管理等影响。

结合我国光伏产业发展迅猛的现状，选取光伏作为不可控型DG的典型代表，选取储能作为可控型DG的典型代表，充分考虑负荷和光伏出力不确定性，以及储能输出功率主动管理对配变运行的影响，提出基于LCC理论的有源配电网配变定容选型优化配置方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法，该发明考虑到负荷、分布式光伏的波动性与不确定性与储能系统主动调控对配电变压器运行寿命的影响，计及配电变压器整个运行寿命周期内各个阶段的成本，为储能充放电策略制定、配电变压器选型定容方案的决策提供经济、科学的指导方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种考虑光储系统接入影响的配电变压器选型定容方法，包括以下步骤：

S1、收集配变技术经济参数、储能技术参数、负荷年增长率等数据；

S2、分别收集配变低压侧负荷、光伏出力与高压侧电压N天的历史数据样本，建立基于多参数正态分布的负荷、光伏出力与高压侧电压时序概率模型；

S3、建立以配变全寿命周期成本最小为目标，考虑配变低压侧电压、负载率机会约束、配变运行寿命约束与储能主动调控影响的配变选型定容双层优化模型；

S4、采用灾变遗传算法求解上层规划模型，采用广义下降梯度法结合三点估计法求解下层运行模型，得到配变最佳配置方案。

进一步地，所述的配变技术与经济参数，是指配变的型号、类型、空载损耗、负载损耗、短路阻抗、单价等。

进一步地，所述的储能技术参数，是指储能容量与功率、储能充放电效率等。

进一步地，所述的负荷年增长率，是指配变所带台区的负荷在整个运行周期内的负荷增长率的均值。

进一步地，所述的步骤S2中建立基于多参数正态分布的负荷、光伏出力与高压侧电压时序概率模型的具体实现方法如下：

S21、收集以小时为单位时间间隔，共计N天的负荷有功时序样本数据P_D＝[P_D1,P_D2,…,P_Dt,…,P_D24]，其中P_D为N×24矩阵，第t时段负荷有功时序样本列向量P_Dt＝[P_D1,t,P_D2,t,…,P_Dj,t,...,P_DN,t]^T，P_Dj,t为第j天第t时段负荷有功功率数据；

S22、计算第t时段负荷有功功率P_Dt的期望值和标准差

S23、计算第t时段负荷有功功率基于多参数正态分布的概率密度函数，具体如下：

配变低压侧的负荷无功、光伏出力与高压侧电压的时序概率模型建立方法与上述步骤类似：

式中Q_D为N天的负荷无功时序样本数据,Q_D＝[Q_D1,Q_D2,…,Q_Dt,…,Q_D24]；Q_Dt第t时段负荷无功时序样本列向量,Q_Dt＝[Q_D1,t,Q_D2,t,…,Q_Dj,t,…,Q_DN,t]^T；Q_Dj,t为第j天第t时段负荷无功功率数据；μ_Q(t)、σ_Q(t)分别为第t时段负荷无功功率Q_Dt的期望值和标准差；

式中P_pvi为N天的光伏出力时序样本数据,P_pvi＝[P_pvi,1,P_pvi,2,…,P_pvi,t,…,P_pvi,24]；P_pvi，t为第i种天气下第t时段光伏出力时序样本列向量,P_pvi,t＝[P_pvi,1,t,P_pvi,2,t,…,P_pvi，j，t，…，P_pvi，N，t]^T；P_pvi，j，t为第i种天气下第j天第t时段光伏出力功率数据；μ_pvi(t)、σ_pvi(t)分别为第i种天气下第t时段光伏出力功率P_pvi，t的期望值和标准差；

式中V_T1为N天的变高侧电压时序样本数据，V_T1＝[V_T1.1，V_T1.2，…，V_T1.t，…，V_T1.24]；V_T1.t第t时段变高侧电压时序样本列向量，V_T1.t＝[V_T1.1，t，V_T1.2，t，…,V_T1.j,t,…，V_T1.N，t]^T；V_T1.j,t为第j天第t时段变高侧电压数据；μ_V(t)、σ_V(t)分别为第t时段变高侧电压V_T1.t的期望值和标准差。

进一步地，所述的步骤S2中建立以配变全寿命周期成本最小为目标，考虑配变低压侧电压、负载率机会约束、配变运行寿命约束与储能主动调控影响的配变选型定容双层优化模型的具体实现方法如下：

其中，双层优化模型包括上层规划模型和上层规划模型。

(1)上层规划模型

目标函数：

式中，C_T、C_I、C_W、C_J、C_G与C_D分别为配变全寿命周期成本、初始投资成本、运行损耗成本、检修维护成本、故障成本和退役处置成本，各项成本指标的具体计算方法如下：

C_I＝C_GZ+C_AZ (3)

C_J＝C_DX+C_XX (7)

c_cfi＝K_dt_gP_avip_s+εc_jx (12)

式中，C_GZ为配变购置费，C_AZ为安全调试费，X_T和S_TN分别配变的型号和容量，G(·)为初始投资成本随配变容量和型号变化的函数，r₀为贴现率，C_AZ一般占C_GZ的6.2％，L_T为配变运行寿命，由下层运行模型优化结果确定，p_s为综合电价，P₀和P_k分别为配变空载损耗和负载损耗，β_i,t为第i年第t时段的配变负载率，_STi,t为第i年第t时段的配变视在功率，E(·)为随机变量期望值函数，P_pvt为第t时段的光伏出力，P_essi,t为储能第i年第t时段的充放电功率，P_Di,t为第i年第t时段的负荷有功功率，Q_Di,t为第i年第t时段的负荷无功功率，大修费用C_DX和小修费用C_XX，C_DX为单次大修费用，约占C_GZ的0.06，C_XX为单次小修费用，约占C_GZ的0.015，H为大修次数，floor(·)表示小数向下取整，c_cfi为第i年的配变年故障费用，K_d为电价折算倍数，t_g为年平均事故停电时间，c_jx为故障检修费用，约占C_GZ的0.03，ε为配变年事故率，P_avi为第i年配变有功功率期望值，c_bf为设备报废成本，约占C_GZ的0.32，c_cz为设备残值，约占C_GZ的0.05。

约束条件：

式中，A为备选配变型号集合；B为备选配变容量集合。

(2)下层运行模型

目标函数：

P_i,t＝P_Di,t-P_pvt+P_essi,t (17)

式中，P_i,t为第i年第t时段的配变低压侧等效注入有功功率；

约束条件包含配变低压侧电压、负载率机会约束，配变运行寿命约束以及储能运行约束；

配变低压侧电压、负载率机会约束表示如下：

Pr(V_T2.min≤V_T2i,t≤V_T2.max)≥β_V (18)

P_Di,t＝P_D0,t(1+η)ⁱ,Q_Di,t＝Q_D0,t(1+η)ⁱ (21)

式中，V_T2i,t为第i年第t时段配变低压侧电压，V_T2max、V_T2min分别为配变低压侧电压上、下限值，根据国标规定，将电压允许偏差的上下限值控制在额定值的±7％，β_V为配变低压侧电压置信度，V_T1i,t为第i年第t时段配变高压侧电压，k_T配变变比，r_T、x_T分别为折算到高压侧的电阻和电抗值，I_max为配变负载率上限值，β_I为配变负载率置信度，η为年负荷增长率，Pr{·}表示事件成立的概率；

配变运行寿命约束表示如下：

式中，L_T为配变运行寿命，L_Tmax为配变额定使用年限；

储能运行约束包括储能充放电功率上下限约束、储能荷电状态上下限约束、储能剩余容量等式约束、储能充放电平衡约束，具体如下：

SOC_min≤SOC_i,t≤SOC_max (24)

P_essi,t＝P_essci,t-P_essdi,t (27)

式中，P_essN为储能额定功率，P_essdi,t为第i年第t时段的储能放电功率，P_essci,t为第i年第t时段的储能充电功率，SOC_i,t为第i年第t时段的储能荷电状态(State of Charge,SOC)，即储能剩余容量与其额定容量的比值，SOC_max、SOC_min分别为储能SOC上、下限值，E_essi,j,t为第i年第t时段的储能剩余容量，η_c、η_d分别为储能的充、放电效率，Δt为充放电时间间隔。

进一步地，所述的步骤S4中“采用灾变遗传算法求解上层规划模型，采用广义下降梯度法结合三点估计法求解下层运行模型，得到配变最佳配置方案”，具体实现方法如下：

S41、上层规划模型采用灾变遗传算法求解时，首先将初始化种群个体的配变型号、容量等信息传递至下层运行模型；

S42、下层运行模型先将式(18)、式(19)的机会约束转化为确定性约束，如式(28)、式(29)所示，结合上层传递的配变型号、容量等信息，调用GAMS软件中基于广义下降梯度法的CONOPT求解器求解转化后的确定性模型，得到满足约束下的各负荷增长年下储能的充放电控制序列；

V_T2.min≤V_T2i,t≤V_T2.max (28)

式中I_i,t为第i年第t时段的配变负载率；

S43、根据所得的储能充放电控制序列，采用三点估计法计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率的五阶半不变量，其他年份与时段下对应的计算方法亦同，具体如下：

S431、计算第i年第t时段配变低压侧负荷有功无功功率、光伏出力与高压侧电压的估计点及相应的权重系数，具体如下：

式中，为第i年第t时段第l个变量的第k个估计点，l＝1,2,3,4分别表示配变低压侧负荷有功功率、配变低压侧负荷无功功率、光伏出力与高压侧电压变量，分别为第i年第t时段偏度系数、峰度系数，为第i年第t时段第l个变量的第k个位置系数，为第i年第t时段第l个变量第k个估计点的权重系数，m为输入的随机变量数；

S432、计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率的估计点及相应的权重系数，具体如下：

式中，为第i年第t时段配变低压侧电压第(l₁,k)个估计点；F(·)为配变低压侧电压计算公式(20)；为第i年第t时段计算配变低压侧电压所用输入随机变量的估计点向量，且有为第1个随机变量第i年第t时段的期望值，为第i年第t时段配变负载率第(l₂,k)个估计点，G(·)为配变负载率计算公式(29)，为第i年第t时段计算配变负载率所用输入随机变量的估计点向量，且有

S433、计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率标准化后的五阶半不变量，具体如下：

式中，为第i年第t时段配变低压侧电压的g阶中心矩，σV_i,t为第i年第t时段配变低压侧电压的标准差，为第i年第t时段配变低压侧电压的g阶半不变量，为组合数，为第i年第t时段配变负载率的g阶中心矩，σI_i,t为第i年第t时段配变低压侧电压的标准差，为第i年第t时段配变负载率的g阶半不变量，上标“-”表示标准化后的变量；

S44、采用Gram-Charlier级数展开式计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率的累积分布函数，判断机会约束成立情况，并结合式(18)到式(21)求得配变运行寿命L_T，具体如下：

S441、采用Gram-Charlier级数展开式计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率的累积分布函数，具体如下：

式中，为变低侧电压V标准化后随机变量的累积分布函数；φ(·)表示标准正态分布的概率密度函数，为负载率I标准化后随机变量的累积分布函数；

S442、分别计算第i年配变低压侧电压与负载率的最大越限概率，以电压为例，具体如下：

负载率最大越限概率计算方法与上式相似:

S443、判断配变低压侧电压与负载率机会约束的成立情况并计算配变的运行寿命L_T，具体如下：

运行年份i从1开始递增，由式(18)到式(21)可知在配变额定使用年限内，满足配变低压侧电压与负载率机会约束的最大年限即为配变运行寿命L_T；

S45、根据各年所得的储能充放电控制策略连同配变运行寿命L_T返回上层规划模型；

S46、根据下层返回数据，计算种群个体配变的全寿命周期成本，使用灾变遗传算法实施选择、交叉、灾变运算，迭代进化直至收敛条件，并最终求得配变最佳配置方案。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明考虑了光储系统接入后负荷和光伏出力不确定性对配变运行的影响，并以配变运行寿命最长为目标，规划了不同天气类型下的各个时刻的储能充放电策略。

(2)采用考虑配变运行寿命的全寿命周期成本理论，考虑配电变压器在整个运行寿命内的各个成本，避免出现采用固定寿命计算时结果偏保守或偏乐观的情况。

(3)求解双层规划模型，得到户均配变配置容量范围，为配变的配置提供一个兼顾经济性与安全性的配置指导。

附图说明

图1是本发明中公开的考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法的流程示意图；

图2是实施例中使用的一种典型负荷曲线；

图3是实施例中使用的一种光伏出力曲线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，公开了一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法的流程示意图，具体包括：

S1、收集配变技术经济参数、储能技术参数、负荷年增长率等数据；

S2、分别收集配变低压侧负荷、光伏出力与高压侧电压N天的历史数据样本，建立基于多参数正态分布的负荷、光伏出力与高压侧电压时序概率模型；

S3、建立以配变全寿命周期成本最小为目标，考虑配变低压侧电压、负载率机会约束、配变运行寿命约束与储能主动调控影响的配变选型定容双层优化模型；

S4、采用灾变遗传算法求解上层规划模型，采用广义下降梯度法结合三点估计法求解下层运行模型，得到配变最佳配置方案。

以下是本发明方法的一个实际算例，备选的配变型号、容量如表1所示；选用容量为1200kW·h，充放电功率为300kW的储能设备，其充放电效率为η_c＝η_d＝0.85；设置负荷年增长率η＝0.05。

算例使用典型的负荷曲线，该典型负荷曲线如图2所示，使用的光伏出力曲线如图3所示。为计及负荷和光伏出力出力不确定性的影响，收集某地负荷、光伏历史数据建立基于多参数正态分布的负荷、光伏出力与高压侧电压时序概率模型。其他仿真参数详见表2。

表1.配变型号容量表

配变型号		配变额定容量/kVA
			S9、S11、S13		30,50,100,200,315,400,500,630

表2.其他仿真参数设置

为体现储能削峰填谷等主动调控对配变定容选型的影响，该场景设置了无储能、有储能两种情况行仿真计算。表3给出了居民负荷类型下，在两种情况下的油变的最优配置LCC成本的对比；

表3.储能对油变最优配置LCC的影响

负荷类型	无储能	有储能
			居民负荷	12572	10925

表4.考虑负荷、光伏波动及储能主动调控影响的油变最优配置型号、容量

相比于无储能接入情况，储能接入后，在不同负荷类型下油变最优户均配置容量有所减小。这是因为储能通过削峰填谷的主动调控，降低了负荷峰值，延长了配变的运行寿命，降低了配变的投资成本，使得配变趋于采用小容量配置；

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法，其特征在于，所述的配电变压器定容选型方法包括以下步骤：

S1、收集包括配变技术经济参数、储能技术参数、负荷年增长率在内的数据，其中，所述的配变技术与经济参数包括配变的型号、类型、空载损耗、负载损耗、短路阻抗、单价，所述的储能技术参数包括储能容量与功率、储能充放电效率，所述的负荷年增长率包括配变所带台区的负荷在整个运行周期内的负荷增长率的均值；

S2、分别收集配变低压侧负荷、光伏出力与高压侧电压N天的历史数据样本，建立基于多参数正态分布的负荷、光伏出力与高压侧电压时序概率模型；

S3、建立以配变全寿命周期成本最小为目标，考虑配变低压侧电压、负载率机会约束、配变运行寿命约束与储能主动调控影响的配变选型定容双层优化模型；

S4、采用灾变遗传算法求解上层规划模型，采用广义下降梯度法结合三点估计法求解下层运行模型，得到配变最佳配置方案。

2.根据权利要求1所述的一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法，其特征在于，所述的步骤S2中建立基于多参数正态分布的负荷、光伏出力与高压侧电压时序概率模型过程如下：

S21、收集以小时为单位时间间隔，共计N天的负荷有功时序样本数据P_D＝[P_D1,P_D2,…,P_Dt,…,P_D24]，其中P_D为N×24矩阵，第t时段负荷有功时序样本列向量P_Dt＝[P_D1,t,P_D2,t,…,P_Dj,t,...,P_DN,t]^T，P_Dj,t为第j天第t时段负荷有功功率数据；

S22、计算第t时段负荷有功功率P_Dt的期望值和标准差

S23、计算第t时段负荷有功功率基于多参数正态分布的概率密度函数，具体如下：

3.根据权利要求1所述的一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法，其特征在于，所述的步骤S3中双层优化模型包括上层规划模型和上层规划模型，其中，所述的上层规划模型具体如下：

目标函数：

式中，C_T、C_I、C_W、C_J、C_G与C_D分别为配变全寿命周期成本、初始投资成本、运行损耗成本、检修维护成本、故障成本和退役处置成本，各项成本指标的具体计算方法如下：

C_I＝C_GZ+C_AZ (3)

C_J＝C_DX+C_XX (7)

c_cfi＝K_dt_gP_avip_s+εc_jx (12)

式中，C_GZ为配变购置费，C_AZ为安全调试费，X_T和S_TN分别配变的型号和容量，G(·)为初始投资成本随配变容量和型号变化的函数，r₀为贴现率，C_AZ占C_GZ的6.2％，L_T为配变运行寿命，由下层运行模型优化结果确定，p_s为综合电价，P₀和P_k分别为配变空载损耗和负载损耗，β_i,t为第i年第t时段的配变负载率，_STi,t为第i年第t时段的配变视在功率，E(·)为随机变量期望值函数，P_pvt为第t时段的光伏出力，P_essi,t为储能第i年第t时段的充放电功率，P_Di,t为第i年第t时段的负荷有功功率，Q_Di,t为第i年第t时段的负荷无功功率，大修费用C_DX和小修费用C_XX，C_DX为单次大修费用，占C_GZ的0.06，C_XX为单次小修费用，占C_GZ的0.015，H为大修次数，floor(·)表示小数向下取整，c_cfi为第i年的配变年故障费用，K_d为电价折算倍数，t_g为年平均事故停电时间，c_jx为故障检修费用，占C_GZ的0.03，ε为配变年事故率，P_avi为第i年配变有功功率期望值，c_bf为设备报废成本，占C_GZ的0.32，c_cz为设备残值，占C_GZ的0.05；

约束条件：

式中，A为备选配变型号集合，B为备选配变容量集合；

其中，所述的下层运行模型具体如下：

目标函数：

P_i,t＝P_Di,t-P_pvt+P_essi,t (17)

式中，P_i,t为第i年第t时段的配变低压侧等效注入有功功率；

约束条件包含配变低压侧电压、负载率机会约束，配变运行寿命约束以及储能运行约束；

配变低压侧电压、负载率机会约束表示如下：

Pr(V_T2.min≤V_T2i,t≤V_T2.max)≥β_V (18)

P_Di,t＝P_D0,t(1+η)ⁱ,Q_Di,t＝Q_D0,t(1+η)ⁱ (21)

式中，_VT2i,t为第i年第t时段配变低压侧电压，V_T2max、V_T2min分别为配变低压侧电压上、下限值，根据国标规定，将电压允许偏差的上下限值控制在额定值的±7％，β_V为配变低压侧电压置信度，_VT1i,t为第i年第t时段配变高压侧电压，k_T配变变比，r_T、x_T分别为折算到高压侧的电阻和电抗值，I_max为配变负载率上限值，β_I为配变负载率置信度，η为年负荷增长率，Pr{·}表示事件成立的概率；

配变运行寿命约束表示如下：

式中，L_T为配变运行寿命；L_Tmax为配变额定使用年限；

储能运行约束包括储能充放电功率上下限约束、储能荷电状态上下限约束、储能剩余容量等式约束、储能充放电平衡约束，具体如下：

SOC_min≤SOC_i,t≤SOC_max (24)

P_essi,t＝P_essci,t-P_essdi,t (27)

式中，P_essN为储能额定功率，P_essdi,t为第i年第t时段的储能放电功率，P_essci,t为第i年第t时段的储能充电功率，SOC_i,t为第i年第t时段的储能荷电状态，即储能剩余容量与其额定容量的比值，SOC_max、SOC_min分别为储能SOC上、下限值，E_essi,j,t为第i年第t时段的储能剩余容量，η_c、η_d分别为储能的充、放电效率，Δt为充放电时间间隔。

4.根据权利要求3所述的一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法，其特征在于，所述的步骤S4过程如下：

S41、上层规划模型采用灾变遗传算法求解时，首先将初始化种群个体的配变型号、容量信息传递至下层运行模型；

S42、下层运行模型先将式(18)、式(19)的机会约束转化为确定性约束，如式(28)、式(29)所示，结合上层传递的配变型号、容量信息，调用GAMS软件中基于广义下降梯度法的CONOPT求解器求解转化后的确定性模型，得到满足约束下的各负荷增长年下储能的充放电控制序列：

V_T2.min≤V_T2i,t≤V_T2.max (28)

式中I_i,t为第i年第t时段的配变负载率；

S43、根据所得的储能充放电控制序列，采用三点估计法计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率的五阶半不变量，其他年份与时段下对应的计算方法亦同，具体如下：

S431、计算第i年第t时段配变低压侧负荷有功无功功率、光伏出力与高压侧电压的估计点及相应的权重系数，具体如下：

式中，为第i年第t时段第l个变量的第k个估计点，1＝1,2,3,4分别表示配变低压侧负荷有功功率、配变低压侧负荷无功功率、光伏出力与高压侧电压变量，分别为第i年第t时段偏度系数、峰度系数，为第i年第t时段第l个变量的第k个位置系数，为第i年第t时段第l个变量第k个估计点的权重系数，m为输入的随机变量数；

S432、计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率的估计点及相应的权重系数，具体如下：

式中，为第i年第t时段配变低压侧电压第(l₁,k)个估计点，F(·)为配变低压侧电压计算公式(20)，为第i年第t时段计算配变低压侧电压所用输入随机变量的估计点向量，且有 为第1个随机变量第i年第t时段的期望值，为第i年第t时段配变负载率第(l₂,k)个估计点，G(·)为配变负载率计算公式(29)，为第i年第t时段计算配变负载率所用输入随机变量的估计点向量，且有

S433、计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率标准化后的五阶半不变量，具体如下：

式中，为第i年第t时段配变低压侧电压的g阶中心矩，σV_i,t为第i年第t时段配变低压侧电压的标准差，为第i年第t时段配变低压侧电压的g阶半不变量，为组合数， 为第i年第t时段配变负载率的g阶中心矩，σI_i,t为第i年第t时段配变低压侧电压的标准差，为第i年第t时段配变负载率的g阶半不变量，上标“-”表示标准化后的变量；

S44、采用Gram-Charlier级数展开式计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率的累积分布函数，判断机会约束成立情况，并结合式(18)到式(19)求得配变运行寿命L_T，具体如下：

S441、采用Gram-Charlier级数展开式计算第i年第t时段配变低压侧电压与负载率的累积分布函数，具体如下：

式中，为变低侧电压V标准化后随机变量的累积分布函数，φ(·)表示标准正态分布的概率密度函数,为负载率I标准化后随机变量的累积分布函数；

S442、分别计算第i年配变低压侧电压与负载率的最大越限概率，电压的相关计算具体如下：

S443、判断配变低压侧电压与负载率机会约束的成立情况并计算配变的运行寿命L_T，具体如下：

运行年份i从1开始递增，由式(18)到式(21)可知在配变额定使用年限内，满足配变低压侧电压与负载率机会约束的最大年限即为配变运行寿命L_T；

S45、根据各年所得的储能充放电控制策略连同配变运行寿命L_T返回上层规划模型；

S46、根据下层返回数据，计算种群个体配变的全寿命周期成本，使用灾变遗传算法实施选择、交叉、灾变运算，迭代进化直至收敛条件，并最终求得配变最佳配置方案。