光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统，包括基础数据采集模块，数据处理模块，光伏接入配电网方案设计模块，光伏接入配电网方案分析评估模块，含光伏有源配电网的优化规划模块，含光伏有源配电网的分析评估模块，系统内置参数与案例库。本发明专利技术能够满足光伏接入配电网的方案设计与分析评估，以及含光伏有源配电网的分析评估需求，兼容国内配电网信息系统和数据的特点，支持时序分析需求。同时能够为光伏资源的合理利用和光伏发电的有效消纳提供便利工具，并为传统配电网向未来主动式智能配电网发展过渡提供分析支撑工具。

【技术实现步骤摘要】
光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统
本专利技术涉及一种配电网规划领域的系统，具体是一种光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统。
技术介绍
光伏发电作为太阳能利用的主要手段，对优化能源结构、推动节能减排、实现社会经济可持续发展具有重要意义。随着相关政策和技术标准的相继出台，国内并网光伏容量近年来呈现急剧上升的趋势。大规模分布式光伏接入配电网，将对传统配电网的规划运行等多方面产生影响，传统配电网将转变为具有潮流的双向流动特性、用户的负荷与电源双重角色、负荷与电源的双端不确定性的新型有源配电网，从而导致传统配电网的分析评估工具不再完全适用，如国外的CYMDIST（CYMEDistribution，CYME公司的配电网分析系统）、ETAP（ETAP公司的电力电气分析、电能管理综合分析软件系统）、DPlan（DistributionPlanning，配电网规划系统）等提供的功能都属于传统的配电网分析功能，没有考虑到配电网中分布式能源大量接入的特点。已有的新能源设计工具如美国可再生能源实验室（NREL，NationalRenewableEnergyLaboratory）开发的微网经济性分析工具HOMER（HybridOptimizationofMultipleEnergyResources，多能源混合优化系统）、德国电力系统分析软件DIgSILENT（DigitalSimulationandElectricalNetwork，数字仿真和电网计算系统）、以及专用的光伏系统分析和设计工具PVsyst（PhotoVoltaicsystem，光伏系统设计软件）、PV*SOL（PhotoVoltaicSolar，太阳能光伏系统设计软件）等，偏重于光伏电站本体辅助设计和光伏发电的运行模拟分析，并不能贯穿光伏接入工程辅助设计工作的全过程，不支持从电网整体角度衡量整个配电网的光伏容纳能力，且不能兼容国内配电网信息系统及数据的特点。目前国内以光伏为代表的新能源接入配电网实际工作对辅助工具的需求主要表现在：1）对光伏接入配电网辅助设计工具的需求目前国内在开展光伏接入配电网方案设计时，通常都需要先筛选提取配电网相关信息系统中的相关数据，然后转换成PVsyst、PV*SOL等工具要求的格式，还需要组合使用多种工具以实现辅助设计、方案评价的功能，不便于光伏接入配电网方案设计工作的大规模开展。因此需要有专用的光伏接入配电网辅助设计工具，不仅贯穿光伏接入工程辅助设计工作的全过程，而且兼容国内配电网信息系统及数据的特点，可以直接嵌入到电力公司现有的配电网分析工具中。2）对时序分析的需求传统配电网分析工具一般采用基于某一典型时间断面的分析方法，如配电网规划通常采用最大负荷时刻的状态进行分析。而光伏发电具有间歇、随机的特点，其出力在一定范围内持续波动，且可能在短时间内急剧变化。若仍使用传统配电网分析工具基于单一时间断面的分析形式，将很有可能产生错误的分析结果，因此有必要采用时序分析方法进行更为细致的分析评估。所述的“时序分析”，是指能够以多种时间尺度（如单一时间断面、1年、1天、1小时等）进行计算分析的体系，需要建立在具备电网时序运行数据、光伏发电装置出力时序数据等详尽时序数据的基础之上。随着数据采集速度的提升以及海量数据存储技术的发展，配电网的时序数据采集与存储已经得以实现，电网规划设计层面的时序分析是完全可以实现的，而传统配电网分析工具并没有很好地利用这些数据。3）对有源配电网综合评估的需求光伏电源大规模接入配电网后，电网运行状态将会因大量具有随机性的光伏电源而变得更为复杂。由于光伏电源对配电网造成的影响并不是每个光伏电源影响的简单叠加，需要从配电网整体的角度，在时序分析的基础上对配电网进行多方面的分析，从而有效评估配电网对光伏电源接入的适应能力与接纳能力，并以此指导光伏接入配电网的规划、审批和设计，引导并网光伏的科学有序发展。总之，目前国内亟需一套支持时序分析的光伏接入配电网方案设计与分析评估辅助系统，除能够实现对光伏接入配电网单个工程的方案设计与分析评估外，还能够对含光伏有源配电网的整体进行规划、设计、分析和评估。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决现有技术中的问题，而提供一种光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统。本专利技术是按照以下技术方案实现的：本专利技术的光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统，包括：基础数据采集模块，数据处理模块，光伏接入配电网方案设计模块，光伏接入配电网方案分析评估模块，含光伏有源配电网的优化规划模块，含光伏有源配电网的分析评估模块，系统内置参数与案例库。其中：所述的基础数据采集模块，负责获取光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统所需的外部数据，并按照方案设计与分析评估需求对这些分散的数据进行信息融合拼接，生成基础数据并存储；所述的数据处理模块，负责对基础数据采集模块采集到的基础数据进行数据校验修复及正常运行方式数据还原处理，生成满足方案设计与分析评估需要的熟数据；所述的光伏接入配电网方案设计模块，读入熟数据和系统内置参数与案例库的典型接入方案库中的光伏并网典型接入方案，完成光伏接入配电网方案的方案图绘制与参数配置，进而估算设备与工程投资，输出光伏接入方案；所述的光伏接入配电网方案分析评估模块，读入光伏接入配电网方案设计模块输出的光伏接入方案，系统内置参数与案例库的评价体系库中的接入方案评价指标体系，评价规则库中的接入方案评价规则、评价判据和指标权值，评价案例库中的接入方案典型评价案例，完成光伏接入方案的评估，对光伏接入方案的适应性与合理性做出评价，输出光伏接入方案评估结果；所述的含光伏有源配电网的优化规划模块，读入数据处理模块输出的熟数据，系统内置参数与案例库的优化模型库中的电网优化模型和优化规则，规划案例库中的有源配电网典型规划方案，完成含光伏有源配电网的优化规划，输出有源配电网优化规划方案；所述的含光伏有源配电网的分析评估模块，读入含光伏有源配电网的优化规划模块输出的有源配电网优化规划方案，光伏接入配电网方案分析评估模块输出的光伏接入方案评估结果，系统内置参数与案例库的评价体系库中的有源配电网评价指标体系，评价规则库中的有源配电网评价规则、评价判据和指标权值，评价案例库中的有源配电网典型评价案例，完成含光伏有源配电网的综合评估，输出有源配电网综合评估结果；所述的系统内置参数与案例库，包括评价体系库、评价规则库、评价案例库、典型接入方案库、优化模型库、规划案例库，所存储的数据在需要时由各模块直接读取，其中：所述评价体系库存储接入方案评价指标体系，有源配电网评价指标体系；所述评价规则库存储接入方案评价规则、评价判据和指标权值，有源配电网评价规则、评价判据和指标权值；所述评价案例库存储接入方案典型评价案例，有源配电网典型评价案例；所述典型接入方案库存储光伏并网典型接入方案；所述优化模型库存储配电网优化模型和优化规则；所述规划案例库存储有源配电网典型规划方案。本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术能够满足光伏接入配电网的方案设计与分析评估，以及含光伏有源配电网的分析评估需求，兼容国内配电网信息系统和数据的特点，并支持时序分析。同时，本专利技术适应当前我国光伏产业发展的新形势，能够为过剩光伏产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统，其特征在于：包括：基础数据采集模块，数据处理模块，光伏接入配电网方案设计模块，光伏接入配电网方案分析评估模块，含光伏有源配电网的优化规划模块，含光伏有源配电网的分析评估模块，系统内置参数与案例库；其中：所述的基础数据采集模块，负责获取光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统所需的外部数据，并按照方案设计与分析评估需求对这些分散的数据进行信息融合拼接，生成基础数据并存储；所述的数据处理模块，负责对基础数据采集模块采集到的基础数据进行数据校验修复及正常运行方式数据还原处理，生成满足方案设计与分析评估需要的熟数据；所述的光伏接入配电网方案设计模块，读入熟数据和系统内置参数与案例库的典型接入方案库中的光伏并网典型接入方案，完成光伏接入配电网方案的方案图绘制与参数配置，进而估算设备与工程投资，输出光伏接入方案；所述的光伏接入配电网方案分析评估模块，读入光伏接入配电网方案设计模块输出的光伏接入方案，系统内置参数与案例库的评价体系库中的接入方案评价指标体系，评价规则库中的接入方案评价规则、评价判据和指标权值，评价案例库中的接入方案典型评价案例，完成光伏接入方案的评估，对光伏接入方案的适应性与合理性做出评价，输出光伏接入方案评估结果；所述的含光伏有源配电网的优化规划模块，读入数据处理模块输出的熟数据，系统内置参数与案例库的优化模型库中的电网优化模型和优化规则，规划案例库中的有源配电网典型规划方案，完成含光伏有源配电网的优化规划，输出有源配电网优化规划方案；所述的含光伏有源配电网的分析评估模块，读入含光伏有源配电网的优化规划模块输出的有源配电网优化规划方案，光伏接入配电网方案分析评估模块输出的光伏接入方案评估结果，系统内置参数与案例库的评价体系库中的有源配电网评价指标体系，评价规则库中的有源配电网评价规则、评价判据和指标权值，评价案例库中的有源配电网典型评价案例，完成含光伏有源配电网的综合评估，输出有源配电网综合评估结果；所述的系统内置参数与案例库，包括评价体系库、评价规则库、评价案例库、典型接入方案库、优化模型库、规划案例库，所存储的数据在需要时由各模块直接读取，其中：所述评价体系库存储接入方案评价指标体系，有源配电网评价指标体系；所述评价规则库存储接入方案评价规则、评价判据和指标权值，有源配电网评价规则、评价判据和指标权值；所述评价案例库存储接入方案典型评价案例，有源配电网典型评价案例；所述典型接入方案库存储光伏并网典型接入方案；所述优化模型库存储配电网优化模型和优化规则；所述规划案例库存储有源配电网典型规划方案。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统，其特征在于：包括：基础数据采集模块，数据处理模块，光伏接入配电网方案设计模块，光伏接入配电网方案分析评估模块，含光伏有源配电网的优化规划模块，含光伏有源配电网的分析评估模块，系统内置参数与案例库；其中：所述的基础数据采集模块，负责获取光伏发电接入配电网方案设计与分析评估辅助系统所需的外部数据，并按照方案设计与分析评估需求对这些分散的数据进行信息融合拼接，生成基础数据并存储；所述的数据处理模块，负责对基础数据采集模块采集到的基础数据进行数据校验修复及正常运行方式数据还原处理，生成满足方案设计与分析评估需要的熟数据；所述数据处理模块，包括数据校验修复子模块和正常运行方式数据还原子模块两个子模块，其中：所述数据校验修复子模块，对基础数据采集模块采集到的基础数据依次进行数据库级校验与修复、电网拓扑结构校验与修复、电气校验与修复；所述正常运行方式数据还原子模块，基于现状信息，对基础数据中不满足方案设计与分析评估需要的数据进行还原处理，得到与历史时间断面相匹配的网架与负荷数据，还原方法包括网架还原、运行方式还原及多口径负荷还原，经过校验修复和正常运行方式还原处理的基础数据成为熟数据；所述的光伏接入配电网方案设计模块，读入熟数据和系统内置参数与案例库的典型接入方案库中的光伏并网典型接入方案，完成光伏接入配电网方案的方案图绘制与参数配置，进而估算设备与工程投资，输出光伏接入方案；所述的光伏接入配电网方案分析评估模块，读入光伏接入配电网方案设计模块输出的光伏接入方案，系统内置参数与案例库的评价体系库中的接入方案评价指标体系，评价规则库中的接入方案评价规则、评价判据和指标权值，评价案例库中的接入方案典型评价案例，完成光伏接入方案的评估，对光伏接入方案的适应性与合理性做出评价，输出光伏接入方案评估结果；所述的含光伏有源配电网的优化规划模块，读入数据处理模块输出的熟数据，系统内置参数与案例库的优化模型库中的电网优化模型和优化规则，规划案例库中的有源配电网典型规划方案，完成含光伏有源配电网的优化规划，输出有源配电网优化规划方案；所述的含光伏有源配电网的分析评估模块，读入含光伏有源配电网的优化规划模块输出的有源配电网优化规划方案，光伏接入配电网方案分析评估模块输出的光伏接入方案评估结果，系统内置参数与案例库的评价体系库中的有源配电网评价指标体系，评价规则库中的有源配电网评价规则、评价判据和指标权值，评价案例库中的有源配电网典型评价案例，完成含光伏有源配电网的综合评估，输出有源配电网综合评估结果；所述的系统内置参数与案例库，包括评价体系库、评价规则库、评价案例库、典型接入方案库、优化模型库、规划案例库，所存储的数据在需要时由各模块直接读取，其中：所述评价体系库存储接入方案评价指标体系，有源配电网评价指标体系；所述评价规则库存储接入方案评价规则、评价判据和指标权值，有源配电网评价规则、评价判据和指标权值；所述评价案例库存储接入方案典型评价案例，有源配电网典型评价案例；所述典型接入方案库存储光伏并网典型接入方案；所述优化模型库存储配电网优化模型和优化规则；所述规划案例库存储有源配电网典型规划方案；所述含光伏有源配电网的优化规划模块，读入其输入数据后，依次完成总量负荷预测、空间负荷预测、变电站选址定容、网架优化规划，输出有源配电网优化规...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗凤章，魏炜，王成山，白洋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12