提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法技术

本发明专利技术公开了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法，包括以下步骤：在不实施任何技术策略的条件下，计算全年8760小时的光伏发电量与光伏容量渗透率和能量渗透率，确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量

A technical strategy evaluation method for improving distributed PV acceptance ability in distribution network

The invention discloses a distribution network evaluation to enhance the ability to accept the distributed photovoltaic technology strategy method, which comprises the following steps: in the implementation of any policy conditions, calculate annual 8760 hours of photovoltaic power generation and photovoltaic energy capacity of permeability and permeability, determine the initial distribution network of distributed photovoltaic maximum capacity

【技术实现步骤摘要】
提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法
本专利技术涉及电力系统分析领域，具体涉及提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法。
技术介绍
光伏产业作为代表全球能源科技创新和能源战略转型方向的战略性新兴产业，同时也是我国具有国际竞争优势的产业，对于我国调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。当前，大力发展光伏产业已经上升到国家能源战略，国家出台了一系列政策措施，大力支持光伏发电发展。同时，能源互联网的发展，也给光伏尤其是分布式光伏带来重大发展机遇。随着支持政策的持续出台，分布式光伏发电快速发展，呈现集中连片开发和居民分散开发、城市和农村全方位推进的形势。由于集中连片开发区域装机容量较大和农村地区用户负荷密度较低等原因，局部地区光伏渗透率较高，对电能质量、电压波动、继电保护等方面造成不同程度的影响。大量分布式光伏接入电网后，由于其出力的随机性、波动性、可调度性差，以及并网方式的不同，将对电网的规划和安全稳定运行都会产生较大的影响。面对大量分布式光伏接入，需要进一步分析大量分布式光伏接入的影响，其中，配电网分布式光伏接纳能力分析以及如何提高配电网中光伏接纳能力是两大关键问题，深化研究提升配电网光伏接纳能力的有效策略，并对策略的有效性进行评估。有鉴于此，采用何种技术措施提高配电网中光伏接纳能力是当前国内外分布式光伏并网研究和实践中关注的重点问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法，包括以下步骤：A1、在不实施任何技术策略的条件下，计算全年8760小时的光伏发电量与光伏容量渗透率和能量渗透率，确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量其中，容量渗透率为光伏装机容量与配电网全年负荷峰值的比值；能量渗透率为全年光伏实际发电量占配电网全年用电总量的百分比。A2、与步骤A1对比，确定实施不同技术策略k下配电网分布式光伏接纳能量的变化情况。在上述方法中，所述步骤A1包括：设仅考虑配电网准许负载率下限要求，不考虑针对过云暂态等可引起光伏发电短时波动因素的配电网动态响应能力要求；光伏分散接入低压配电网，并向本地负荷供电，不考虑光伏发电在配电网中的传输损耗；采用统一的光伏转换效率且光伏以理想的方式分布于各馈线末端，实现净负荷大于配电网准许负载率下限的目标；在上述前提下，具体包括以下步骤：A11、初始化；确定全年8760小时的光伏发电和负荷的历史数据，获取配电网光伏发电和负荷的最大值；对数据进行标准化，对8760小时的光伏发电和负荷数据分别除以各自的最大值，转化为最大值为1的标准化数据；A12、获取全年用电总量；A13、确定配电网结构参数、可选技术策略、光伏规模系数t、光伏容量增长比例因子step和计算允许误差error；A14、确定配电网电压、潮流等运行约束，计算全年8760小时的光伏发电量和净负荷；A15、判断是否满足配电网准许负载率下限要求，若满足则转A16；否则转A17；A16：按照设定的比例因子step不断增大光伏规模系数t，即t＝(1+step)*t，并转A14；A17、则step＝step/2；A18、判断step＜error，若小于，则转A19；否则转A14；A19：确定全年8760小时的光伏发电量；确定光伏容量渗透率和能量渗透率，确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量在上述方法中，步骤A2具体包括以下步骤：为比较不同技术策略k对提升配电网分布式光伏接纳能力的实施效果，在不考虑技术成本等经济性的情况下，分析实施不同技术策略k下，配电网最大光伏接纳能力可提升的水平，具体包括以下步骤：A211、实施不同技术策略k的情况下，评估配电网分布式光伏接纳能力的提高情况；A212、对比分析实施不同技术策略k提高配电网分布式光伏接纳能力中的实施效果，并分析提高配电网分布式光伏接纳能力的关键影响因素和有效措施。在上述方法中，步骤A2具体包括以下步骤：假设当前配电网光伏装机已达到配电网最大分布式光伏接纳能力的情况下，分析不同技术策略k下，提升配电网分布式光伏接纳能力的成本，具体分析步骤如下：A221、给定不同的配电网最大分布式光伏接纳能力提高场景，确定不同提高场景下配电网分布式光伏接纳能力的提高情况；其中场景主要考虑配电网最大分布式光伏接纳能力提升目标和配电网的运行约束，对于增加后的配电网分布式光伏接纳能力，用参数α表示配电网分布式光伏接纳容量相比于原有配电网分布式光伏接纳容量提高的比例，即其中，表示初始配电网最大分布式光伏接纳容量，表示提升比例为α时的配电网分布式光伏接纳容量；A222、在实施不同技术策略k的情况下，分别获得配电网光伏装机容量提高后的成本；其中，不同技术策略k的综合成本(Cts,i)包括不同技术策略k的所有初始投资成本(Cinvest,k)和运行成本(Coper,k)两个部分；Cts,k＝Cinvest,k+Coper,k其中，Cinvest,k＝Cequip,k+Cict,kCoper,k＝Ccurtail,k+Cnloss,k其中，技术策略k的所有初始投资成本包括技术装置本身成本(Cequip,k)、通信和控制等基础设施成本(Cict,k)；运行成本包括光伏出力限制的电量损失赔偿成本(Ccurtail,k)与电网损耗增加的成本(Cnloss,k)；A223、对比分析实施不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能力中的实施效果，及不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能力的成本，综合评估选出效益最优的技术策略作为提高配电网最大分布式光伏接纳能力的技术策略。在上述方法中，所述提升场景为不允许配电网出现光伏限电，负荷切除率低于2％，且不出现功率倒送的场景。在上述方法中，所述技术策略k按照作用效果分为以下类型：电网改造：降低准许负载率下限，通过配电网改造等措施可以提高配电网的稳定运行能力，降低准许负载率下限，减少分布式光伏发电的损失；光伏出力控制：通过需求侧管理等措施可以有效的提高分布式光伏发电和负荷时间分布曲线的一致性，降低局部的分布式光伏发电限电比例；储能：通过储能技术应用等措施对光伏电量进行存储，调整光伏发电曲线，较少局部时段分布式光伏发电过剩造成的损失，使分布式光伏发电具有一定的可调度能力。本专利技术提供了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法，以准许负载率下限作为约束条件，提出了一种利用8760小时的负荷曲线和光伏发电出力进行地市区域光伏接纳能力研究的方法，通过容量渗透率和能量渗透率等概念全面衡量配电网光伏接纳能力，并分析获取不同技术策略下的配电网提高光伏接纳能力的变化情况，使研究提升配电网光伏接纳能力分析及如何提高配电网中光伏接纳能力更加便捷。附图说明图1为本专利技术中提供的流程图；图2为本专利技术中初始配电网最大分布式光伏接纳容量的计算流程图；图3为本专利技术实施方式1中技术潜力评估模型图；图4为本专利技术中实施方式1的流程图；图5为本专利技术实施方式1中储能安装容量对光伏容量渗透率上限的影响；图6为本专利技术实施方式1中增加储能装置对光伏利用率的影响的曲线图；图7为本专利技术中实施方式2中技术经济评估模型图；图8为本专利技术中实施方式2的流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法，其特征在于，包括以下步骤：A1、在不实施任何技术策略的条件下，计算全年8760小时的光伏发电量与光伏容量渗透率和能量渗透率，确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量

【技术特征摘要】
1.提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法，其特征在于，包括以下步骤：A1、在不实施任何技术策略的条件下，计算全年8760小时的光伏发电量与光伏容量渗透率和能量渗透率，确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量其中，容量渗透率为光伏装机容量与配电网全年负荷峰值的比值；能量渗透率为全年光伏实际发电量占配电网全年用电总量的百分比；A2、与步骤A1对比，确定实施不同技术策略k下配电网分布式光伏接纳容量的变化情况。2.如权利要求1所述的提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法，其特征在于，所述步骤A1包括：设仅考虑配电网准许负载率下限要求，不考虑针对过云暂态等可引起光伏发电短时波动因素的配电网动态响应能力要求；光伏分散接入低压配电网，并向本地负荷供电，不考虑光伏发电在配电网中的传输损耗；采用统一的光伏转换效率且光伏以理想的方式分布于各馈线末端，实现净负荷大于配电网准许负载率下限的目标；在上述前提下，具体包括以下步骤：A11、初始化；确定全年8760小时的光伏发电和负荷的历史数据，获取配电网光伏发电和负荷的最大值；对数据进行标准化，对8760小时的光伏发电和负荷数据分别除以各自的最大值，转化为最大值为1的标准化数据；A12、获取全年用电总量；A13、确定配电网结构参数、可选技术策略、光伏规模系数t、光伏容量增长比例因子step和计算允许误差error；A14、确定配电网电压、潮流等运行约束，计算全年8760小时的光伏发电量和净负荷；A15、判断是否满足配电网准许负载率下限要求，若满足则转A16；否则转A17；A16：按照设定的比例因子step不断增大光伏规模系数t，即t＝(1+step)*t，并转A14；A17、则step＝step/2；A18、判断step＜error，若小于，则转A19；否则转A14；A19：确定全年8760小时的光伏发电量；确定光伏容量渗透率和能量渗透率，确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量3.如权利要求1所述的提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法，其特征在于，步骤A2具体包括以下步骤：为比较不同技术策略k对提升配电网分布式光伏接纳能力的实施效果，在不考虑技术成本等经济性的情况下，分析实施不同技术策略k下，配电网最大光伏接纳容量可提升的水平，具体包括以下步骤：A211、实施不同技术策略k的情况下，评估配电网分布式光伏接纳容量的提高情况；A212、对比分析实施不同技术策略k提高配电网分布式光伏接纳容量中的实施效果，并分析提高配电网分布式光伏接纳容量的关键影响因素和有效措施。4.如权利要求1所述的提升配电网分布式光伏...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪博文，王彩霞，李琼慧，王基，黄碧斌，闫湖，胡静，王刘芳，徐斌，谢国辉，汪晓露，雷雪姣，李梓仟，肖婉婷，李娜娜，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网能源研究院有限公司，国网安徽省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11