(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111478291.1 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 深圳供电局有限公司 地址 518000 广东省深圳市罗湖区深南 东 路4020号电力调度通信大楼 (72)发明人 胡冉　尚龙龙　马楠　黄湛华　 (74)专利代理 机构 深圳汇智容达专利商标事务 所(普通合伙) 44238 代理人 孙威 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) H02J 3/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种区域多能源系统优化配 置方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种区域多能源系统优化配置 方法， 包括获取由风机、 光伏、 燃气轮机和火力发 电机组所 组成的区域多能源系统的拓扑结构， 并 确定该拓扑结构中的每一节点及对应的原始参 数； 将所有节 点的原始参数导入 预先定义的目标 优化模型中求最优解， 以得到风机、 光伏、 燃气轮 机和火力发电机组之中每一个优化求解后的并 网节点位置和容量； 其中， 所述目标优化模型为 以潮流方程约束、 分布式电源出力约束、 节点电 压约束和线路电流约束为约束条件， 以电压质 量、 网损、 运行成本和碳排放成本的权重累加之 和最小为优化目标构建的函数。 实施本发明， 不 仅算法简单且易实施， 还考虑了电压质量、 网损、 运行成本和碳 排放成本等因素的影响。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 114243766 A 2022.03.25 CN 114243766 A 1.一种区域多能源系统优化配置方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： 获取由风机、 光伏、 燃气轮机和火力发电机组所组成的区域多能源系统的拓扑结构， 并 确定该拓扑 结构中的每一节点及对应的原 始参数； 将所有节点的原始参数导入预先定义的目标优化模型中求最优解， 以得到风机、 光伏、 燃气轮机和火力发电机组之中每一个优化求解后的并网节点位置和容量； 其中， 所述 目标 优化模型为以潮流方程约束、 分布式电源出力约束、 节点电压约束和线路电流约束为约束 条件， 以电压质量、 网损、 运行成本和碳排放 成本的权重累加之和最小为优化目标构建的函 数。 2.如权利要求1所述的区域多能源系统优化配置方法， 其特征在于， 若某一节点为风 机， 则该节点的原始参数包括当前风速、 切入风速、 额定风速、 切出风速、 额定输出功率、 单 位时间发电功率、 功率 运行因子、 机端电压、 电压幅值、 电压相角、 输出电流和碳 排放强度； 若某一节点为光伏， 则该节点的原始参数包括当前太阳辐射强度、 额定太阳辐射强度、 额定输出功率、 单位时间发电功率、 功率运行因子、 光电转化率、 机端电压、 电压幅值、 电压 相角、 输出电流和碳 排放强度； 若某一节点为燃气轮机， 则该节点的原始参数包括装机容量、 最大爬坡速率、 额定输出 功率、 有功输出功率、 无功输出功率、 单位时间发电功率、 功率运行因子、 机端电压、 电压 幅 值、 电压相角、 输出电流和碳 排放强度； 若某一节点为火力发电机组， 则该节点的原始参数包括装机容量、 额定输出功率、 有功 输出功率、 无功输出功率、 单位时间发电功率、 功率运行因子、 机端电压、 电压 幅值、 电压相 角、 输出电流和碳 排放强度； 若某一节点不为风机、 光伏、 燃气轮机和火力发电机组之中任一个， 则该节点的原始参 数包括支路阻抗、 支路电流、 节点负荷。 3.如权利要求1所述的区域多能源系统优化配置方法， 其特征在于， 所述目标优化模型 中的优化目标函数通过公式mi nfs＝min( λ1fV+λ2fL+λ3fE+λ4fc)来表示； 其中， λ1、 λ2、 λ3和 λ4均为权重系数， 且 满足λ1+λ2+λ3+λ4＝1； fV为电压质量， 且 Via和Vir分别为节点i的A相实际电压和额定电压； N为系统节点个数； fL为网损， 且 Vi和Vj分别为节点i和节点j的电压幅值； θij为节点i和节点j之间的电压相角差； gk()为网损成本价格函数； fE为运行成本， 且 Ps、 Pwt和Ppv分别为火力发电机组、 风 机和光伏的有功输出功率； εs、 εwt和 εpv分别为火力发电机组、 风机和光伏的功率 运行因子； fC为碳排放成本， 且 α 为碳交易价格； Es为碳排放量， 且 Er为碳排放额度， 且 δ1和 δ2分别为火力发电机组权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114243766 A 2和燃气轮机的碳排放强度； Pg,t和PDG,t分别为单位时间火力发电机组和燃气轮机的额定输 出功率； T为统计时间， 取值为固定值； μ为单位电量排放配额， 取值为固定值； Pb,t为火力发 电机组的单位时间发电功率； Pw,t,Pv,t和Pg,t分别为风机、 光伏和燃气轮机的单位时间发电 量。 4.如权利要求3所述的区域多能源系统优化配置方法， 其特征在于， 所述目标优化模型 中的潮流方程约束通过公式 来表示； 其中， 为节点i的无功功率； Viα为节点导纳矩阵中节点i对应行向量上的电压幅值； Vim为 节点导纳 矩阵中节点i对应列向量上的电压幅值； 和 分别为节点导纳矩阵中节点i和 节点j之间的电导和电纳； 为节点导纳矩阵中节点 i和节点j之间的相角差 。 5.如权利要求4所述的区域多能源系统优化配置方法， 其特征在于， 所述目标优化模型 中的分布式电源出力约束通过公式 来表示； 其中， Npv和Nwt分别为光伏和风机的装机总数； Spv,i和Swt,i分别为光伏和风机的实际并网容 量； 和 分别为光伏和风机的额定 输出功率。 6.如权利要求5所述的区域多能源系统优化配置方法， 其特征在于， 所述目标优化模型 中的节点电压约束通过公式Vi,min≤Via,b,c≤Vi,max来表示； 其中， Via,b,c为节点i的三相输出电压； Vi,max和Vi,min分别为节点 i的电压上限和下限。 7.如权利要求6所述的区域多能源系统优化配置方法， 其特征在于， 所述目标优化模型 中的线路电流约束通过公式 来表示； 其中， 为支路I的三相电流； Ilmax为支路I的电流上限。 8.如权利要求1所述的区域多能源系统优化配置方法， 其特征在于， 所述目标优化模型 通过二阶粒子群优化 算法或帕累托 最优解算法求最优解。 9.一种区域多能源系统优化配置系统， 其特 征在于， 包括； 系统参数获取单元， 用于获取由风机、 光伏、 燃气轮机和火力发电机组所组成的区域多 能源系统的拓扑 结构， 并确定该拓扑 结构中的每一节点及对应的原 始参数； 系统优化配置单元， 用于将所有节点的原始参数导入预先定义的目标优化模型中求最 优解， 以得到风机、 光伏、 燃气 轮机和火力发电机组之中每一个优化求解后的并网节点位置 和容量； 其中， 所述 目标优化模型为以潮流方程约束、 分布式电源出力约束、 节点电压约束 和线路电流约束为约束 条件， 以电压质量、 网损、 运行成本和碳排放成本的权重累加之和最 小为优化目标构建的函数。 10.如权利要求9所述的区域多能源系统优化配置系统， 其特征在于， 若某一节点为风 机， 则该节点的原始参数包括当前风速、 切入风速、 额定风速、 切出风速、 额定输出功率、 单 位时间发电功率、 功率 运行因子、 机端电压、 电压幅值、 电压相角、 输出电流和碳 排放强度； 若某一节点为光伏， 则该节点的原始参数包括当前太阳辐射强度、 额定太阳辐射强度、 额定输出功率、 单位时间发电功率、 功率运行因子、 光电转化率、 机端电压、 电压幅值、 电压权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114243766 A 3