CN116094059A - 一种分布式电源的布局优化方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种分布式电源的布局优化方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN116094059A CN202211532455.9A CN202211532455A CN116094059A CN 116094059 A CN116094059 A CN 116094059A CN 202211532455 A CN202211532455 A CN 202211532455A CN 116094059 A CN116094059 A CN 116094059A
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蔡佳铭
叶诚明
王晓雯
陈亚丁
程锦星
陆柳
刘波
魏小淤
唐勇俊
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Abstract

本发明公开了一种分布式电源的布局优化方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取配电网的网架参数；根据网架参数确定配电网的分布式电源布局模型，其中，分布式电源布局模型包括：待优化变量、待优化变量的约束条件和目标函数；确定分布式电源布局模型的最优解，将最优解确定为分布式电源的布局优化参数，以优化分布式电源的布局。通过将配电网的网架影响计入分布式电源的布局优化因素中，以解决现有分布式电源布局确定方式考虑因素单一，忽略网架在决定分布式电源分布时的决定性因素的问题，构建源端‑网架‑荷端的分布式电源布局优化模型，使配电网中分布式电源的布局更加符合实际用电情况。

Description

一种分布式电源的布局优化方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及配电网规划技术领域，尤其涉及一种分布式电源的布局优化方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。在电力系统中，配电网起着分配电能的重要作用，是供电企业和用户之间的桥梁。
现有的在配电网中布局分布式电源的技术往往只通过匹配源端的供电量和荷端的用电量，以确定源端总量，从而确定配电网中的分布电源的布局。这样的分布式电源布局确定方式，考虑因素较为单一，使得配电网中分布式电源的布局与足荷端的用电需求不符。
发明内容
本发明提供了一种分布式电源的布局优化方法、装置、设备及存储介质，通过将配电网的网架影响计入分布式电源的布局优化因素中，以解决现有分布式电源布局确定方式考虑因素单一，忽略网架在决定分布式电源分布时的决定性因素的问题，构建源端-网架-荷端的分布式电源布局优化模型，使配电网中分布式电源的布局更加符合实际用电情况。
根据本发明的一方面，提供了一种分布式电源的布局优化方法，包括：
获取配电网的网架参数；
根据所述网架参数确定所述配电网的分布式电源布局模型，其中，所述分布式电源布局模型包括：待优化变量、所述待优化变量的约束条件和目标函数；
确定所述分布式电源布局模型的最优解，将所述最优解确定为所述分布式电源的布局优化参数，以优化所述分布式电源的布局。
进一步的，所述待优化变量包括：分布式电源装机容量变量、分布式电源功率变量和线路变量；
其中，所述分布式电源装机容量变量包括以下至少一项：光伏装机容量、风电装机容量和储能装机容量；
所述分布式电源功率变量包括以下至少一项：逐时消纳功率、逐时弃电功率、逐时电网输入功率和逐时电网输出功率；
所述线路变量包括：所述配电网的线路潮流和网损。
进一步的，所述待优化变量的约束条件包括：
分布式电源装机容量约束、分布式电源功率约束、储能功率约束、弃电功率约束以及直流潮流与网损约束，且所述配电网的功率满足全网功率平衡和节点功率平衡，所述配电网的各节点满足基尔霍夫定律。
进一步的，所述直流潮流与网损约束包括：
Figure BDA0003974935140000021
Figure BDA0003974935140000022
PLine_min≤Pab(j)≤PLine_max；
其中，Pab(j)、Rab(j)和Xab分别表示所述配电网的网架中第j回线路两端的节点a和节点b之间的有功功率、电阻和电抗；Pcost_net(j)和RLine(j)分别表示第j回线路的网损和电阻，U表示网架电压，PLine_min表示线路最小输送能力，PLine_max表示线路最大输送能力，θa(j)表示第j回线路的节点a的相角，θb(j)表示第j回线路的节点b的相角。
进一步的，所述节点功率平衡条件包括：
Figure BDA0003974935140000032
其中，|G|表示分布式电源和母线的关联矩阵，PBus(k)表示第k条母线上接入所有分布式电源的输入输出功率之和；Pload_Bus(k)表示第k条母线上的接入负荷功率；|B|表示线路和母线节点关联矩阵；∑Pcost_net(k,j)表示第k条母线上接入第j回线路至第n回线路的网损值之和；
Figure BDA0003974935140000033
表示第k条母线上接入第j回线路至第n回线路的潮流值之和。
进一步的，所述目标函数包括：维护代价目标函数F1＝MIN(f1,f2)和用电代价目标函数F2＝MIN(f3)；
其中，
f1＝QSsolar,wind,battery；f2＝δQSsolar,wind,battery；
f3＝pe-in∑PGrid_in(i)+pe-out∑PGrid_out(i)；
Q表示每个分布式电源或储能的装机代价属性，Ssolar,wind,battery表示分布式电源或储能的装机容量；pe-in表示用电输入代价属性，pe-out表示用电输出代价属性，∑PGrid_in(i)表示用电输入量，∑PGrid_out(i)表示用电输出量，δ表示维护代价在用电代价中的比例。
进一步的，所述配电网的网架参数包括：所述配电网的网架的网架型式、电源数据、网架线路数据和母线数据。
根据本发明的另一方面，提供了一种分布式电源的布局优化装置，包括：
参数获取模块，用于获取配电网的网架参数；
模型确定模块，用于根据所述网架参数确定所述配电网的分布式电源布局模型，其中，所述分布式电源布局模型包括：待优化变量、所述待优化变量的约束条件和目标函数；
最优解确定模块，用于确定所述分布式电源布局模型的最优解，将所述最优解确定为所述分布式电源的布局优化参数，以优化所述分布式电源的布局。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的分布式电源的布局优化方法。
根据本发明的另一方面，提供了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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的分布式电源的布局优化方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取配电网的网架参数；根据网架参数确定配电网的分布式电源布局模型，其中，分布式电源布局模型包括：待优化变量、待优化变量的约束条件和目标函数；确定分布式电源布局模型的最优解，将最优解确定为分布式电源的布局优化参数，以优化分布式电源的布局。通过将配电网的网架影响计入分布式电源的布局优化因素中，以解决现有分布式电源布局确定方式考虑因素单一，忽略网架在决定分布式电源分布时的决定性因素的问题，构建源端-网架-荷端的分布式电源布局优化模型，使配电网中分布式电源的布局更加符合实际用电情况。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种分布式电源的布局优化方法的流程图；
图2A是根据本发明实施例一提供的一种配电网的网架的示意图；
图2B至图2E是不同长度的线路在某一时刻的潮流计算示意图；
图3是本发明实施例二提供的一种分布式电源的布局优化装置的示意图；
图4是实现本发明实施例的分布式电源的布局优化方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种分布式电源的布局优化方法的流程图，本实施例可适用于对接入配电网的分布式电源的布局进行优化的情况，该方法可以由分布式电源的布局优化装置来执行，该分布式电源的布局优化装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该分布式电源的布局优化装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法包括：
S110、获取配电网的网架参数。
其中，分布式电源以接入配电网为主，配电网的网架参数可以包括：配电网的网架型式、电源数据、网架线路数据和母线数据等。配电网的网架型式可以包括链式、环网式、辐射式或其他非标准接线等。
示例性的，图2A是配电网的网架示意图。图2A中包括5个节点。
S120、根据所述网架参数确定所述配电网的分布式电源布局模型，其中，所述分布式电源布局模型包括：待优化变量、所述待优化变量的约束条件和目标函数。
其中，分布式电源布局模型可以理解为用于确定配电网中的分布式电源的布局的数学模型，该数学模型包括：待优化变量、待优化变量的约束条件和目标函数。
示例性的，待优化变量包括分布式电源的装机容量、储能容量、逐时消纳功率、逐时弃电功率、外部电网输入或输出功率、网架线路的潮流和网架网损等。目标函数可以是配电网为支撑荷端的用电需求所付出的最小代价属性。其中，代价属性可以采用成本和收入等衡量。
具体的，基于Matlab软件等平台，根据所获取到的网架参数构建配电网的分布式电源布局的待优化变量、约束条件和目标函数。
可选的，所述待优化变量包括：分布式电源装机容量变量、分布式电源功率变量和线路变量；
其中，所述分布式电源装机容量变量包括以下至少一项：光伏装机容量、风电装机容量和储能装机容量；
所述分布式电源功率变量包括以下至少一项：逐时消纳功率、逐时弃电功率、逐时电网输入功率和逐时电网输出功率；
所述线路变量包括：所述配电网的线路潮流和网损。
具体的，待优化变量包括：分布式电源装机容量变量、分布式电源功率变量和线路变量。其中，分布式电源装机容量变量包括：光伏装机容量SGen_solar、储能装机容量SGen_Battery、风电装机容量SGen_Wind。
分布式电源功率变量包括：逐时光伏消纳功率PGen_solar_xn(i)、逐时光伏弃电功率PGen_solar_qd(i)、逐时风电弃电功率PGen_wind_qd(i)、逐时电网输入功率PGrid_in(i)、逐时电网输出功率PGrid_out(i)；其中，i表示时刻，PGrid_in(i)可以与变量p1相乘叠加，表示同一时刻大电网的功率为输入；PGrid_out(i)可以与变量p2相乘叠加，表示同一时刻大电网的功率为输出，p1、p2为0-1变量，二者同一时刻有且仅有1项为零。在上述变量中，逐时是指以小时为单位所统计得到的数值。
线路变量包括：线路a-b两端之间的潮流Pab(i)、各线路的逐时网损Pcost_net(i)，计算潮流时节点a的相角θa和节点b的相角θb、
S130、确定所述分布式电源布局模型的最优解，将所述最优解确定为所述分布式电源的布局优化参数，以优化所述分布式电源的布局。
具体的，通过求解分布式电源布局模型的最优解，可以确定待优化变量在符合约束条件和目标函数下的取值，该确定取值的待优化变量作为分布式电源的布局优化参数，可以根据布局优化参数布局接入配电网的分布式电源，从而实现优化分布式电源的布局。
本发明实施例的技术方案，通过获取配电网的网架参数；根据网架参数确定配电网的分布式电源布局模型，其中，分布式电源布局模型包括：待优化变量、待优化变量的约束条件和目标函数；确定分布式电源布局模型的最优解，将最优解确定为分布式电源的布局优化参数，以优化分布式电源的布局。通过将配电网的网架影响计入分布式电源的布局优化因素中，以解决现有分布式电源布局确定方式考虑因素单一，忽略网架在决定分布式电源分布时的决定性因素的问题，构建源端-网架-荷端的分布式电源布局优化模型，使配电网中分布式电源的布局更加符合实际用电情况。
可选的，所述待优化变量的约束条件包括：
分布式电源装机容量约束、分布式电源功率约束、储能功率约束、弃电功率约束以及直流潮流与网损约束，且所述配电网的功率满足全网功率平衡和节点功率平衡，所述配电网的各节点满足基尔霍夫定律。
具体的，(1)分布式电源装机容量约束包括：
光伏装机容量约束：0≤SGen_solar≤SGen_solar_max；
风电装机容量约束：0≤SGen_Wind≤SGen_Wind_max；
其中，SGen_solar表示光伏装机容量，SGen_Wind表示风电装机容量；SGen_solar_max表示最大光伏装机容量，SGen_Wind_max表示最大风电装机容量。
(2)分布式电源功率约束包括：
逐时光伏消纳功率和逐时光伏弃电功率约束：
PGen_solar_xn≥0；PGen_solar_qd≥0；
PGen_solar_xn(i)+PGen_solar_qd(i)＝SGen_solarCsolar_character(i)；
逐时风电消纳功率和逐时风电弃电功率约束：
PGen_wind_xn(i)≥0；PGen_wind_qd(i)≥0；
PGen_wind_xn(i)+PGen_wind_qd(i)＝SGen_windCwind_character(i)；
逐时电网输入功率约束：0≤PGrid_in(i)≤PLine_max；
逐时电网输出功率约束：-PLine_max≤PGrid_out(i)≤0；
其中，PGen_solar_xn(i)表示逐时光伏消纳功率，PGen_solar_qd(i)表示逐时光伏弃电功率，PGen_wind_qd(i)表示逐时风电弃电功率，PGrid_in(i)表示逐时电网输入功率、PGrid_out(i)表示逐时电网输出功率，Csolar_character(i)表示逐时光伏功率特性、Cwind_character(i)表示逐时风电功率特性，PLine_max指与外部电网相连的线路的最大输送功率。
(3)储能功率约束包括：
0≤SGen_Battery≤SGen_Battery_max；
-SGen_BatteryEBattery_ratio≤PGen_Battery(i)≤SGen_BatteryEBattery_ratio；
∑PGen_Battery(i)＝0；
Figure BDA0003974935140000091
其中，SGen_Battery表示储能装机容量，SGen_Battery_max表示最大储能装机容量，PGen_Battery(i)表示逐时电储能的充放电功率，SoCmin表示储能的最小剩余电量SOC，SoCinitial表示初始SOC,SoCmax表示最大剩余电量SOC，EBattery_ratio表示储能充放电倍率。储能功率与自身的运行策略有很大关系，在本实施例中，储能功率的预设为储能全天充放电功率代数和为零，即∑PGen_Battery(i)＝0；任一时刻SOC需要大于SOCminSGen_Battery且小于SOCmaxSGen_Battery，一般SOCmin取值5％，SOCmax取值95％，预留5％容量可以延长电池寿命。
(4)为尽量促使分布式光伏发的电均由本地使用避免弃光，因此考虑弃电功率约束包括：
∑PGen_solar_qd(i)≤α∑SGen_solarCsolar_character(i)；
∑PGen_wind_qd(i)≤β∑SGen_windCwind_character(i)；
其中，α表示设定的光伏弃电功率指标，β表示设定的风电弃电功率指标，均为常数。
(5)潮流约束中，各支路间潮流采用计入电阻的直流潮流方法计算。对于城市配电网领域，电网间线路距离较近，节点电压与其额定电压相差不大，可以简化处理，不考虑电压降。所述直流潮流与网损约束包括：
Figure BDA0003974935140000092
Figure BDA0003974935140000101
PLine_min≤Pab(j)≤PLine_max；
其中，Pab(j)、Rab(j)和Xab分别表示所述配电网的网架中第j回线路两端的节点a和节点b之间的有功功率、电阻和电抗；Pcost_net(j)和RLine(j)分别表示第j回线路的网损和电阻，U表示网架电压，PLine_min表示线路最小输送能力，PLine_max表示线路最大输送能力，θa(j)表示第j回线路的节点a的相角，θb(j)表示第j回线路的节点b的相角。
(6)所述节点功率平衡条件包括：
Figure BDA0003974935140000102
其中，|G|表示分布式电源和母线的关联矩阵，PBus(k)表示第k条母线上接入所有分布式电源的输入输出功率之和；Pload_Bus(k)表示第k条母线上的接入负荷功率；|B|表示线路和母线节点关联矩阵；∑Pcost_net(k,j)表示第k条母线上接入第j回线路至第n回线路的网损值之和；
Figure BDA0003974935140000103
表示第k条母线上接入第j回线路至第n回线路的潮流值之和。
(7)配电网全网功率平衡，即配电网的全网功率在同一时刻达到平衡，包括：
p1p2＝0；
Figure BDA0003974935140000104
其中，p1、p2均为0-1变量，二者同一时刻必有1项为零；Load(i)表示逐时负荷；整个网架中有n回线路，
Figure BDA0003974935140000105
表示每个时刻第j回线路至第n回线路网损之和。
可选的，所述目标函数包括：维护代价目标函数F1＝MIN(f1,f2)和用电代价目标函数F2＝MIN(f3)；
其中，
f1＝QSsolar,wind,battery；f2＝δQSsolar,wind,battery；
f3＝pe-in∑PGrid_in(i)+pe-out∑PGrid_out(i)；
Q表示每个分布式电源或储能的装机代价属性，Ssolar,wind,battery表示分布式电源或储能的装机容量；pe-in表示用电输入代价属性，pe-out表示用电输出代价属性，∑PGrid_in(i)表示用电输入量，∑PGrid_out(i)表示用电输出量，δ表示维护代价在用电代价中的比例。
在一个具体的实施例中，表1至表4分别示出了计算电源、节点、线路和代价属性的参数。
表1
节点 母线 类型 最大容量(MW/MWh) 备注
1 1 3 100 外部电网
2 1 1 5 光伏
3 1 4 2 储能
4 2 1 5 光伏
5 2 4 2 储能
6 3 1 5 光伏
7 3 4 2 储能
8 4 1 5 光伏
9 4 4 2 储能
10 4 1 5 光伏
11 4 4 2 储能
表2
节点 母线 负荷电压 负荷功率 备注
1 3 0 0 平衡节点
2 1 4 0 非平衡节点
3 1 4 0 非平衡节点
4 1 4 0 非平衡节点
5 1 4 0 非平衡节点
表3
节点 母线 L X/Ω R/Ω B/2 最大输送功率 最小输送功率
1 2 1.5 0.18 0.105 0 20 -20
2 3 1.5 0.18 0.105 0 10 -10
2 4 4 0.48 0.28 0 10 -10
1 5 4 0.48 0.28 0 10 -10
2 5 4 0.48 0.28 0 10 -10
3 4 5 0.6 0.35 0 10 -10
4 5 1 0.12 0.07 0 10 -10
表4
节点 类型 代价属性(元/MW)
1 3 0(即忽略接入大电网的建设成本)
2 1 3800000
3 4 1800000
4 1 3800000
5 4 1800000
6 1 3800000
7 4 3800000
8 1 3800000
9 4 1800000
10 1 3800000
11 4 1800000
表5示出了不考虑潮流与网损的分布式电源的布局优化参数的计算结果；表6示出了考虑潮流与网损的分布式电源的布局优化参数的计算结果。
表5
Figure BDA0003974935140000121
Figure BDA0003974935140000131
表6
Figure BDA0003974935140000132
表7示出了不考虑网损的不同线路长度下配置结果；表8示出了考虑网损的不同线路长度下配置结果。
表7
Figure BDA0003974935140000133
表8
Figure BDA0003974935140000141
图2B至图2E是不同长度的线路在某一时刻的潮流计算示意图。图2B示出了线路1-2长度0.5km时网架14点断面潮流计算结果；图2C示出了线路1-2长度1.5km时网架14点断面潮流计算结果；图2D示出了线路1-2长度2.5km时网架14点断面潮流计算结果；图2E示了线路1-2长度4.5km时网架14点断面潮流计算结果。
实施例二
图3为本发明实施例三提供的一种分布式电源的布局优化装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：
参数获取模块310，用于获取配电网的网架参数；
模型确定模块320，用于根据所述网架参数确定所述配电网的分布式电源布局模型，其中，所述分布式电源布局模型包括：待优化变量、所述待优化变量的约束条件和目标函数；
最优解确定模块330，用于确定所述分布式电源布局模型的最优解，将所述最优解确定为所述分布式电源的布局优化参数，以优化所述分布式电源的布局。
可选的，所述待优化变量包括：分布式电源装机容量变量、分布式电源功率变量和线路变量；
其中，所述分布式电源装机容量变量包括以下至少一项：光伏装机容量、风电装机容量和储能装机容量；
所述分布式电源功率变量包括以下至少一项：逐时消纳功率、逐时弃电功率、逐时电网输入功率和逐时电网输出功率；
所述线路变量包括：所述配电网的线路潮流和网损。
可选的，所述待优化变量的约束条件包括：
分布式电源装机容量约束、分布式电源功率约束、储能功率约束、弃电功率约束以及直流潮流与网损约束，且所述配电网的功率满足全网功率平衡和节点功率平衡，所述配电网的各节点满足基尔霍夫定律。
可选的，所述直流潮流与网损约束包括：
Figure BDA0003974935140000151
Figure BDA0003974935140000152
PLine_min≤Pab(j)≤PLine_max；
其中，Pab(j)、Rab(j)和Xab分别表示所述配电网的网架中第j回线路两端的节点a和节点b之间的有功功率、电阻和电抗；Pcost_net(j)和RLine(j)分别表示第j回线路的网损和电阻，U表示网架电压，PLine_min表示线路最小输送能力，PLine_max表示线路最大输送能力，θa(j)表示第j回线路的节点a的相角，θb(j)表示第j回线路的节点b的相角。
可选的，所述节点功率平衡条件包括：
Figure BDA0003974935140000153
其中，|G|表示分布式电源和母线的关联矩阵，PBus(k)表示第k条母线上接入所有分布式电源的输入输出功率之和；Pload_Bus(k)表示第k条母线上的接入负荷功率；|B|表示线路和母线节点关联矩阵；∑Pcost_net(k,j)表示第k条母线上接入第j回线路至第n回线路的网损值之和；
Figure BDA0003974935140000161
表示第k条母线上接入第j回线路至第n回线路的潮流值之和。
可选的，所述目标函数包括：维护代价目标函数F1＝MIN(f1,f2)和用电代价目标函数F2＝MIN(f3)；
其中，
f1＝QSsolar,wind,battery；f2＝δQSsolar,wind,battery；
f3＝pe-in∑PGrid_in(i)+pe-out∑PGrid_out(i)；
Q表示每个分布式电源或储能的装机代价属性，Ssolar,wind,battery表示分布式电源或储能的装机容量；pe-in表示用电输入代价属性，pe-out表示用电输出代价属性，∑PGrid_in(i)表示用电输入量，∑PGrid_out(i)表示用电输出量，δ表示维护代价在用电代价中的比例。
可选的，所述配电网的网架参数包括：所述配电网的网架的网架型式、电源数据、网架线路数据和母线数据。
本发明实施例所提供的分布式电源的布局优化装置可执行本发明任意实施例所提供的分布式电源的布局优化方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如分布式电源的布局优化方法。
在一些实施例中分布式电源的布局优化方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的分布式电源的布局优化方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行分布式电源的布局优化方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式电源的布局优化方法，其特征在于，包括：
获取配电网的网架参数；
根据所述网架参数确定所述配电网的分布式电源布局模型，其中，所述分布式电源布局模型包括：待优化变量、所述待优化变量的约束条件和目标函数；
确定所述分布式电源布局模型的最优解，将所述最优解确定为所述分布式电源的布局优化参数，以优化所述分布式电源的布局。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待优化变量包括：分布式电源装机容量变量、分布式电源功率变量和线路变量；
其中，所述分布式电源装机容量变量包括以下至少一项：光伏装机容量、风电装机容量和储能装机容量；
所述分布式电源功率变量包括以下至少一项：逐时消纳功率、逐时弃电功率、逐时电网输入功率和逐时电网输出功率；
所述线路变量包括：所述配电网的线路潮流和网损。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待优化变量的约束条件包括：
分布式电源装机容量约束、分布式电源功率约束、储能功率约束、弃电功率约束以及直流潮流与网损约束，且所述配电网的功率满足全网功率平衡和节点功率平衡，所述配电网的各节点满足基尔霍夫定律。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述直流潮流与网损约束包括：
Figure FDA0003974935130000011
Figure FDA0003974935130000012
PLine_min≤Pab(j)≤PLine_max；
其中，Pab(j)、Rab(j)和Xab分别表示所述配电网的网架中第j回线路两端的节点a和节点b之间的有功功率、电阻和电抗；Pcost_net(j)和RLine(j)分别表示第j回线路的网损和电阻，U表示网架电压，PLine_min表示线路最小输送能力，PLine_max表示线路最大输送能力，θa(j)表示第j回线路的节点a的相角，θb(j)表示第j回线路的节点b的相角。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述节点功率平衡条件包括：
Figure FDA0003974935130000021
其中，|G|表示分布式电源和母线的关联矩阵，PBus(k)表示第k条母线上接入所有分布式电源的输入输出功率之和；Pload_Bus(k)表示第k条母线上的接入负荷功率；|B|表示线路和母线节点关联矩阵；∑Pcost_net(k,j)表示第k条母线上接入第j回线路至第n回线路的网损值之和；
Figure FDA0003974935130000022
表示第k条母线上接入第j回线路至第n回线路的潮流值之和。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标函数包括：维护代价目标函数F1＝MIN(f1,f2)和用电代价目标函数F2＝MIN(f3)；
其中，
f1＝QSsolar,wind,battery；f2＝δQSsolar,wind,battery；
f3＝pe-in∑PGrid_in(i)+pe-out∑PGrid_out(i)；
Q表示每个分布式电源或储能的装机代价属性，Ssolar,wind,battery表示分布式电源或储能的装机容量；pe-in表示用电输入代价属性，pe-out表示用电输出代价属性，∑PGrid_in(i)表示用电输入量，∑PGrid_out(i)表示用电输出量，δ表示维护代价在用电代价中的比例。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电网的网架参数包括：所述配电网的网架的网架型式、电源数据、网架线路数据和母线数据。
8.一种分布式电源的布局优化装置，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取配电网的网架参数；
模型确定模块，用于根据所述网架参数确定所述配电网的分布式电源布局模型，其中，所述分布式电源布局模型包括：待优化变量、所述待优化变量的约束条件和目标函数；
最优解确定模块，用于确定所述分布式电源布局模型的最优解，将所述最优解确定为所述分布式电源的布局优化参数，以优化所述分布式电源的布局。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的分布式电源的布局优化方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的分布式电源的布局优化方法。
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