一种基于分布式电源置信容量的配电网供电能力评估方法，包括：建立分布式电源的出力模型，包括风机出力模型和光伏出力模型；建立基于分布式电源置信容量的配电网供电能力计算模型，模型中负荷由配电网和接入的分布式电源共同出力供应；约束条件校验，所述约束条件是以配电网可靠性和基于缺电时间期望的计算方法为主要约束条件；含分布式电源的配电网可靠性评估，是使用序贯蒙特卡洛模拟的方法对含分布式电源的配电网进行可靠性评估；馈线区负荷优化调整，是指在系统可靠性前提下，通过迭代调整馈线分区负荷，得到分布式电源的有效载荷能力；系统供电能力计算，是基于配电系统供电能力计算模型，利用Matlab求解系统最大供电能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种城网规划管理的配电网供电能力评估方法。特别是设及一种基于 分布式电源置信容量的配电网供电能力评估方法。
技术介绍
随着电源安全问题日益突出，水电、太阳能、风能等可再生资源在电源布局中占据 着越来越重要的位置。同时，随着分布式发电技术的快速发展，大量的分布式电源接入电 网。分布式发电可W高效利用风、光等可再生电源、减少电能的传输损耗，是未来城市电网 中不可或缺的组成部分。 W03] 目前置信容量评估可从两个角度进行：从电源侧计算等效固定容量EFC巧ffectiveFirmCapacity),即保持系统可靠性指标不变新投入机组的等效虚拟机 组容量，等效固定容量假设虚拟机组是100%可靠的，当虚拟机组的强迫停运率不为零时， 此时求得的虚拟机组容量称为等效常规容量ECC(EffectiveConventionalCapacity)， 当不考虑负荷侧仅保持发电侧的可靠性水平不变，求得虚拟机组的容量称为保证容 量GC(GuaranteedCapacity);或是从负荷侧计算有效载荷能力ElLCC巧ffectiveLoad CarryingCap油ility)，即在维持系统可靠性水平不变的前提下，新增电源可承载负荷的 能力。其计算方法主要分为两类，即时序方法和概率方法。时序方法则主要通过计算某时 段的容量系数CF(CapacityFactor)来近似估计可再生发电的容量置信度。例如美国的 RMATS和PJM根据研究结果取20 %作为风电的容量置信度，GE/NYSE畑A则将岸上风电的置 信容量取为装机容量的9%而将海上风电的置信容量取为装机容量的40%。概率方法的计 算通过计算系统可靠性和进行负荷调整评估可再生电源发电的置信容量。时序方法的评估 结果更适用于系统运行，而概率方法则为系统规划提供参考。 虽然分布式发电接入配电网可W对负荷进行部分消纳，减轻配电网的负荷承载压 力，延缓配电网的升级改造，但是在分布式电源渗透率较低的有源配电网中，由于风能等可 再生电源出力的随机性和不确定性，具有较低的容量置信度，其出力波动也容易被负荷波 动所淹没，常被作为负的负荷考虑其电量价值。现阶段虽然分布式发电在我国电网中所占 的比例较低，尚不参与电力平衡，认为其不提供容量价值；但在未来有源配电网的建设中必 将有大量的分布式电源接入电网。所W，有必要考察分布式电源的置信容量价值，分析其对 电网负荷承载能力的提升作用，科学评估有源配电网的供电能力。因此，提出一种基于分布 式电源置信容量的配电网供电能力评估方法，有利于挖掘分布式电源的供电潜力、更大地 发挥配电网的资源利用效能，对分布式电源的规划和配电网的运行等具有重要指导意义。
技术实现思路
阳〇化]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种基于分布式电源置信容量的配电网供电 能力评估方法，能够从求解可再生电源置信容量的角度出发，分析分布式电源置信容量的 价值，为合理有效评估有源配电网的供电能力提供依据。 本专利技术所采用的技术方案是：一种基于分布式电源置信容量的配电网供电能力评 估方法，包括如下步骤： 1)建立分布式电源的出力模型，包括风机出力模型和光伏出力模型； 2)建立基于分布式电源置信容量的配电网供电能力计算模型，模型中负荷由配电 网和接入的分布式电源共同出力供应； 3)约束条件校验，所述约束条件是W配电网可靠性和基于缺电时间期望的计算方 法为主要约束条件； 4)含分布式电源的配电网可靠性评估，是使用序贯蒙特卡洛模拟的方法对含分布 式电源的配电网进行可靠性评估； 5)馈线区负荷优化调整，是指在系统可靠性前提下，通过迭代调整馈线分区负荷， 得到分布式电源的有效载荷能力； 6)系统供电能力计算，是基于配电系统供电能力计算模型，利用Matl油求解系统 最大供电能力，所述配电系统供电能力计算模型是： 步骤1)所述的建立分布式电源的风机出力模型，包括： (1)采用时间序列的ARMA模型模拟产生风速的时序数据：Vt=Jit+OtYt(1) 阳 01 引 Yt= 4 而l+&2yt2+Wn+at_at1 目 1-0t2 目 2-----曰tm目m似 式中，Vt为实时风速；yt为评估区域内历史风速数据的平均值，Ot为历史风速分 布的标准差，yt为时间序列，4 1为自回归系数，1 = 1，一n; 0S为滑动平均系数，S= 1，… m;at为白噪声系数，服从均值为0、方差为的独立正态分布； (2)建立风机出力模型阳02引式中，P历风机的实时出力，A、B、C为出力曲线非线性部分的拟合函数的系数，Vt为第t个小时的实时风速数据，Vu、Vf和V。。分别为风机的切入风速、额定风速和切出风速， Pf为风机的额定输出功率。 步骤1)所述的建立分布式电源的光伏出力模型，包括：(1)通过已知地理位置下的太阳福射进行折算生成光照的时序数据： (4) 式中，Is。为太阳常数，实际数值通过地外人造卫星测得，取值范围为1367W/ m 2±7W/m2, rid为表不某一日在一年中的次序； (2)求水平面太阳入射角：(5) 式中，0 H代表水平面太阳入射角，0为水平面所在地缔度，5为太阳赤缔，O为 太阳时角； (3)求实时光福射度1〇: I。= IeqCos目H(6) (4)建立光伏出力模型： 式中，Pb为光伏的实时出力；P g。为光伏的额定功率；G Std为额定光福射度，单位为 kW/m2;R。为出力曲线开始变为线性的光照强度值；Gbt为第t个小时的实时光福射度，单位 为 kW/m2,其中 Gbt= 1。/1〇〇〇。 步骤2)所述的配电网供电能力计算模型如下： 尸/,( =WaxV 乂 （沿 i 式中，Ppsc为所计算配电系统的供电能力；f 1为馈线分区i供应的负荷；同时设配 电网供应的负荷为fi'，di为馈线分区内分布式电源的出力，则fi=fV +山。 步骤3)所述的约束条件包括： (1)馈线容量约束，是指配电网供应的负荷正常运行时，馈线不过载，表示为： max(J],/；)<^ 巧) 切t; 式中Rf,为馈线j的容量，S。为正常运行时馈线j包含馈线分区的集合； (2)主变容量约束，是指配电网供应的负荷正常运行时，主变压器不过载，表示 为：議X芭馬 （.说) 式中Rt,为主变j的容量，S t,为正常运行时主变j包含馈线分区的集合； (3)可靠性约束，是指配电网的可靠性到达目标可靠性要求，表示为：[OOW Y瞧;含瞧'站川） i 式中，LOLEi为馈线分区i的缺电时间期望，LOLE"b,为目标缺电时间期望；馈线分 区i的缺电时间期望LOLE康示为： 二 /;X巧'/7+V於 _ 巧"） （啟： 'k居識 W例式中，Sf,为与馈线分区i联络的馈线j包含的馈线分区集合，fk为馈线分区k供 应的负荷，Pi为馈线分区i负荷通过联络转供的概率，E(X)为变量大于0的时间期望。 步骤4)所述的对含分布式电源的配电网可靠性评估，包括： (1)根据有源配电系统网络结构，建立主变站内联络关系、馈线分区互联关系、主 变馈线连接关系，生成主变馈线连接关系矩阵，根据步骤1)建立的模型模拟生成分布式电 源出力的时序数据； (2)初始化模拟时钟，对于一个包含m个元件的系统，随机产生m个区间内 的随机数，根本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于分布式电源置信容量的配电网供电能力评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立分布式电源的出力模型，包括风机出力模型和光伏出力模型；2)建立基于分布式电源置信容量的配电网供电能力计算模型，模型中负荷由配电网和接入的分布式电源共同出力供应；3)约束条件校验，所述约束条件是以配电网可靠性和基于缺电时间期望的计算方法为主要约束条件；4)含分布式电源的配电网可靠性评估，是使用序贯蒙特卡洛模拟的方法对含分布式电源的配电网进行可靠性评估；5)馈线区负荷优化调整，是指在系统可靠性前提下，通过迭代调整馈线分区负荷，得到分布式电源的有效载荷能力；6)系统供电能力计算，是基于配电系统供电能力计算模型，利用Matlab求解系统最大供电能力，所述配电系统供电能力计算模型是：PPSC=maxΣifi]]>s.t.max(Σi∈Sfjfi′)≤Rfjmax(Σi∈Stjfi′)≤RtjΣiLOLEi≤LOLEobjLOLEi=Pi×E(fi′+Σk∈Sfjfk′-Rfj)---(16)]]>...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴强，刘洪，黄河，王海潜，谢珍建，归三荣，乔黎伟，万鹭，王颖，邵梦虞，李红，王亚明，戚博硕，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力经济技术研究院，天津大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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