一种新能源发电承载力计算方法及装置与流程

本发明涉及配电网仿真分析，具体涉及一种新能源发电承载力计算方法及装置。

背景技术：

1、新能源发电如光伏、风电发展迅速，尤其是分布式新能源发电增长比例显著。当新能源发电规模化接入配电网时，改变了原有单向潮流的现状，给电压管控带来了新挑战，并有可能引起变压器反向过载、线路过流等影响供电可靠性的问题；此外，由于其发电功率的波动性、不确定性，以及电力电子变流器环节的非线性，还会对电网造成电压波动、闪变、谐波、不平衡等多种电能质量问题，从而影响电网安全稳定运行及优质供电。

2、新能源发电承载力计算，即计算某区域内可承载的最大新能源发电容量，是指导新能源发电科学、有序接入的重要技术手段。目前的新能源发电承载力计算方法无法兼顾计算效率及计算准确度。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，本发明提出了一种新能源发电承载力计算方法及装置。

2、第一方面，提供一种新能源发电承载力计算方法，所述新能源发电承载力计算方法包括：

3、利用并网节点中的新能源发电接入容量初始化粒子群编码；

4、采用粒子群算法对粒子群编码进行迭代更新，得到并网节点中的新能源发电接入容量优化量。

5、优选的，所述采用粒子群算法对粒子群编码进行迭代更新，包括：

6、步骤a.计算粒子群编码的适应度函数值；

7、步骤b.若粒子群编码的适应度函数值与上一次迭代计算中的粒子群编码的适应度函数值之差小于阈值，则停止迭代，输出粒子群编码，否则，基于所述粒子群编码的适应度函数值对粒子群编码进行更新，并返回步骤a。

8、进一步的，所述粒子群编码为[x1,x2...xi...xn]，其中，xi为第i个并网节点中的新能源发电接入容量，n为并网节点总数量。

9、进一步的，所述适应度函数值为：

10、

11、上式中，f为适应度函数值，a为第一权重，xmi为第i个并网节点中的新能源发电接入最大容量，b为第二权重，yi为第i个并网节点的电压超限幅度。

12、进一步的，所述第i个并网节点的电压超限幅度如下：

13、

14、上式中，vi为第i个并网节点的电压，limx为电压下限值，lims为电压上限值。

15、进一步的，所述并网节点的电压的获取过程包括：利用粒子群编码对应的各并网节点中的新能源发电接入容量设置待评估区域的电网仿真计算模型，求解待评估区域的电网仿真计算模型对应的潮流计算方程，得到所述并网节点的电压。

16、进一步的，所述潮流计算方程如下：

17、pi＝vi∑vj(gijcosθij+bijsinθij)

18、qi＝vi∑vj(gijcosθij-bijsinθij)

19、上式中，pi为第i个并网节点的有功功率，vj为第j个并网节点的电压，gij、bij和θij分别为节点导纳矩阵中第i行第j列元素的实部、虚部和相角，qi为第i个并网节点的无功功率。

20、进一步的，所述基于所述粒子群编码的适应度函数值对粒子群编码进行更新，包括：

21、按下式更新粒子群编码的粒子位置：

22、

23、上式中，为第k+1次迭代第i个粒子第d个元素值的粒子位置，为第k次迭代第i个粒子第d个元素值的粒子位置，为第k+1次迭代第i个粒子第d个元素值的移动速度。

24、进一步的，所述第k+1次迭代第i个粒子第d个元素值的移动速度如下：

25、

26、上式中，为第k次迭代第i个粒子第d个元素值的移动速度，c0、c1和c2分别为第三权重、第四权重和第五权重，r1和r2均为0，1随机数，pid,best为第i个粒子曾搜索到的最优适度值所对应的第d个元素的值，pd,best为所有粒子曾搜索到的最优适度值所对应的第d个元素的值。

27、第二方面，提供一种新能源发电承载力计算装置，所述新能源发电承载力计算装置包括：

28、初始化模块，用于利用并网节点中的新能源发电接入容量初始化粒子群编码；

29、分析模块，用于采用粒子群算法对粒子群编码进行迭代更新，得到并网节点中的新能源发电接入容量优化量。

30、第三方面，提供一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；

31、所述处理器，用于执行一个或多个程序；

32、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现所述的新能源发电承载力计算方法。

33、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现所述的新能源发电承载力计算方法。

34、本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

35、本发明提供了一种新能源发电承载力计算方法及装置，包括：利用并网节点中的新能源发电接入容量初始化粒子群编码；采用粒子群算法对粒子群编码进行迭代更新，得到并网节点中的新能源发电接入容量优化量。本发明提供的技术方案，利用并网节点中的新能源发电接入容量进行粒子群编码并采用粒子群算法对粒子群编码进行迭代更新，该计算过程兼顾计算效率及计算准确度，能够有效支撑新能源并网管控。

技术特征：

1.一种新能源发电承载力计算方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用粒子群算法对粒子群编码进行迭代更新，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述粒子群编码为[x1,x2...xi...xn]，其中，xi为第i个并网节点中的新能源发电接入容量，n为并网节点总数量。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述适应度函数值为：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第i个并网节点的电压超限幅度如下：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述并网节点的电压的获取过程包括：利用粒子群编码对应的各并网节点中的新能源发电接入容量设置待评估区域的电网仿真计算模型，求解待评估区域的电网仿真计算模型对应的潮流计算方程，得到所述并网节点的电压。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述潮流计算方程如下：

8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述粒子群编码的适应度函数值对粒子群编码进行更新，包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第k+1次迭代第i个粒子第d个元素值的移动速度如下：

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的新能源发电承载力计算方法的装置，其特征在于，包括：

11.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至9中任意一项所述的新能源发电承载力计算方法。

技术总结本发明涉及配电网仿真分析技术领域，具体提供了一种新能源发电承载力计算方法及装置，包括：利用并网节点中的新能源发电接入容量初始化粒子群编码；采用粒子群算法对粒子群编码进行迭代更新，得到并网节点中的新能源发电接入容量优化量。本发明提供的技术方案，兼顾计算效率及计算准确度的承载力计算方法，有效支撑新能源并网管控。技术研发人员：李亚琼,王同勋,王志凯,周自强,陈晓刚受保护的技术使用者：国网智能电网研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25