含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法技术方案

本发明专利技术公开了一种含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法包括：确定含分布式电源的配电网参数，构建稳态潮流计算模型；逐个时间点进行稳态潮流计算，确定配在各个时间点上的节点电压和线路电流，根据给定限定策略，确定限电电量；对整个时间段内限电量累计，若超过给定指标，确定电网改造策略，转上述步骤，若未超标，则确定年度限电量、发电量、用户用电量及向上一级电网购电量、电网改造方案；确定发配一体化系统的综合成本效益。本发明专利技术提出了一种含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法，考虑渗透率分布式电源接入引起的电网改造和限电控制协同策略，全面分析发配一体化系统的各项成本和效益，确定最优的综合成本效益。

【技术实现步骤摘要】
含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法
本专利技术涉及电力系统分析的
，具体涉及含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法。
技术介绍
分布式电源作为一种清洁高效的能源利用方式，是推动能源供给革命，推动非化石能源跨越式发展的一种重要手段，得到国家相关政策大力支持，已总体进入规模化发展阶段。与此同时，中发9号文将加快分布式电源发展作为七项重大任务之一，在近期改革推进中把分布式电源发展与增量配电放开紧密结合，允许增量配电投资运营分布式电源，形成发配一体化系统，将成为未来增量配电的一种重要运营模式，深刻影响分布式电源发展和电力体制改革推进。我国分布式电源已总体进入规模化发展阶段，尤其是分布式光伏，2018年底已超过5000万千瓦。分布式电源接入配电网有利于降低输配电损耗、延缓电网投资、减少向上一级电网购电成本，但是，相对小规模接入方式下，高渗透率分布式电源接入电网也可能带来额外的电网改造成本和限电损失等。国内外针对分布式电源、基于分布式电源组成的综合能源系统/微电网的运营经济性开展了大量研究，取得了诸多成果。但是相关研究多数没有考虑系统内部有多个细分的投资主体，对各个主体的所有成本效益考虑不够全面，对高渗透率分布式电源接入引起的电网改造成本和电损失缺乏统筹考虑。因此，对发配一体化系统经济性分析需要对此进行综合考虑，可以为含高渗透率分布式电源的发配一体化系统规划运营优化提供依据。有鉴于此，亟需提供一种适合高渗透率分布式电源接入条件的发配一体化系统运营经济性分析方法。
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含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法，包括以下步骤：S1、确定含分布式电源的配电网参数，构建分布式电源接入配电网的稳态潮流计算模型；S2、逐个时间点进行稳态潮流计算，确定配电网在各个时间点上的节点电压和线路电流，根据给定的限电策略，确定限电电量；S3、对整个时间段内的限电量进行累计，若电量累计超过给定指标，，确定电网改造方案，则转步骤S2，若电量累计未超标，则确定年度限电量、发电量、用户用电量及向上一级电网购电量；S4、确定初投资成本、运行维护成本、向上一级电网购电成本、电网改造成本、发电补贴和售电收入收益；确定发配一体化系统的综合成本效益。在上述方法中，所述配电网参数包括：选取典型配电网，确定网络接线方式，变压器额定容量、短路阻抗、空载损耗，线路型号、长度、阻抗，分布式电源接入点、容量和出力特性曲线，负荷大小、接入点和特性曲线。在上述方法中，所述时间点t为24的整数倍。在上述方法中，所述步骤S2包括以下步骤：S21、计算当前时间点的稳态潮流；S22、判断当前时间点上的节点电压和线路电流是否越限，若越限，则对当前时间点分布式电源进行限电；若未越限，则转步骤S23；S23、判断t是否为预设值，若不等于，则令t＝t+1，并转S21；若等于，则转步骤S3。在上述方法中，所述发配一体化系统的综合成本效益为：CCF＝Bt+Bs-Cg-Com-Cbuy-Cr(1)式中：Bt为发电补贴收入；Bs为售电收入；Cg为系统初投资成本；Com为维护成本；Cbuy为购电成本；Cr为分布式电源接入引起的电网改造成本。在上述方法中，所述初投资成本Cg为：式中：Cnetkw为配电网单位容量的平均建设成本；Pnet为配电网的额定容量；为分布式电源i的单位装机容量成本；Pi为分布式电源i的装机容量；n为分布式电源的数量；运行维护成本Com为：式中：为分布式电源i的单位容量维护成本；Kr为电网设备维护成本占改造成本的比例系数；向上一级电网购电成本Cbuy为：发配一体化系统除了利用自身分布式电源所发电量，还需要向上一级电网购买电，以满足本地电力用户用电需求。按照目前增量配电管理办法来看，需要向上一级电网支付容量费用和电量费用。Cbuy＝CnetkwPcap+EbuyPbuy(4)式中：Pcap为配电网容量备用费价格；Ebuy为向上一级电网购买的电量；Pbuy为上一级电网购买电量的价格；电网改造成本Cr为：式中：为线路i的单位长度成本；Li为线路i的长度；Ri表示线路i是否需要进行改造，如需改造则为1，不改造则为0；m为该网络中线路的数量；发电补贴收入Bt为：式中:EGi,t为t时刻分布式电源i的实际发电量；PGt为单位发电量补贴标准；售电收入Bs为：式中:Ei,t为t时刻电力用户i的用电量；PLi,t为t时刻电力用户i的用电价格。在上述方法中，所述限电策略包括：对越限线路上所有分布式电源按照给定的阶梯方式降出力运行，直至稳态潮流计算下的电压和电流满足国家标准规定要求；或通过优化方法，在电压和电流满足国家标准规定要求下对所在线路的分布式电源进行出力优化。在上述方法中，所述稳态潮流计算算法包括：前推回代法、改进牛顿法、回路阻抗法或隐式Zbus高斯法。本专利技术提出了一种含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法，考虑渗透率分布式电源接入引起的电网改造和限电控制协同策略，全面分析发配一体化系统的各项成本和效益，确定最优的综合成本效益，实现含高渗透率分布式电源的发配一体化系统优化运营。附图说明图1为本专利技术提供的流程图；图2为本专利技术提供的具体流程图；图3为本专利技术案例中村东变网络结构和适合安装光伏的位置示意图；图4为本专利技术案例中村东北变网络结构和光伏接入位置示意图。具体实施方式本专利技术提出了一种适合高渗透率分布式电源接入条件的发配一体化系统运营经济性分析方法，全面考虑了发配一体化系统的各项成本和效益，并提出了高渗透率分布式电源接入引起的电网改造和限电损失的协同策略以及量化分析方法，确定最优的综合成本效益，实现发配一体化系统的优化运营。下面结合具体实施方式和说明书附图对本专利技术做出详细的说明。本实施例中，发配一体化系统主要包括初投资成本、运行维护成本、向上一级电网购电成本、电网改造成本等成本，以及发电补贴、售电收入等收益。如图1-2所示，本专利技术提供了一种含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法，包括以下步骤：S1、确定含分布式电源的配电网参数；构建分布式电源接入配电网的稳态潮流计算模型；其中，配电网参数包括：选取典型配电网，确定网络接线方式，变压器额定容量、短路阻抗、空载损耗，线路型号、长度、阻抗，分布式电源接入点、容量和出力特性曲线，负荷大小、接入点和特性曲线。其中，分布式电源的出力特性曲线和负荷的特性曲线采用典型时间范围，包括但不限于典型日和典型年度,即时间点t＝1……24小时或者t＝1……96小时或者t＝1……8760小时等24的整数倍，本实施例基于年度8760小时分析发配一体化系统运行状态的经济性，即t＝1……8760小时。本实施例，通过常用的配电网潮流分析软件构建分析模型，包括但不限于Digsilent、中稳、gridlab等配电网潮流分析软件。S2、逐个时间点进行稳态潮流计算，根据配电网在各个时间点上的节点电压和线路电流，确定限电策略；具体包括以下步骤：从第一个时间点开始进行稳态潮流计算，得到该时间点下配电网的稳态运行状态，主要包括每个节点的电压和每段线路的电流。由于本实施例时间点为预设值，为24的倍数，因此从t＝1时开始进行步骤S2。包括以下步骤：S21、计算当前时间点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定含分布式电源的配电网参数，构建分布式电源接入配电网的稳态潮流计算模型；S2、逐个时间点进行稳态潮流计算，确定配电网在各个时间点上的节点电压和线路电流，根据给定限电策略，确定限电电量；S3、对整个时间段内的限电量进行累计，若电量累计超过给定指标，确定电网改造策略，则转步骤S2，若电量累计未超标，则确定年度限电量、发电量、用户用电量及向上一级电网购电量；S4、确定初投资成本、运行维护成本、向上一级电网购电成本、电网改造成本、发电补贴和售电收入收益；确定发配一体化系统的综合成本效益。

【技术特征摘要】
1.含高渗透率分布式电源的发配一体化系统运营分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定含分布式电源的配电网参数，构建分布式电源接入配电网的稳态潮流计算模型；S2、逐个时间点进行稳态潮流计算，确定配电网在各个时间点上的节点电压和线路电流，根据给定限电策略，确定限电电量；S3、对整个时间段内的限电量进行累计，若电量累计超过给定指标，确定电网改造策略，则转步骤S2，若电量累计未超标，则确定年度限电量、发电量、用户用电量及向上一级电网购电量；S4、确定初投资成本、运行维护成本、向上一级电网购电成本、电网改造成本、发电补贴和售电收入收益；确定发配一体化系统的综合成本效益。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配电网参数包括：选取典型配电网，确定网络接线方式，变压器额定容量、短路阻抗、空载损耗，线路型号、长度、阻抗，分布式电源接入点、容量和出力特性曲线，负荷大小、接入点和特性曲线。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间点t为24的整数倍。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21、计算当前时间点的稳态潮流；S22、判断当前时间点上的节点电压和线路电流是否越限，若越限，则对当前时间点分布式电源进行限电；若未越限，则转步骤S23；S23、判断t是否为预设值，若不等于，则令t＝t+1，并转S21；若等于，则转步骤S3。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发配一体化系统的综合成本效益为：CCF＝Bt+Bs-Cg-Com-Cbuy-Cr(1)式中：Bt为发电补贴收入；Bs为售电收入；Cg为系统初投资成本；Com为维护成本；Cbuy为购电成本；Cr为分布式电源接入引起的电网改...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄碧斌，闫湖，王征，胡静，李琼慧，高靖，洪博文，冯凯辉，程孟增，王彩霞，雷雪姣，李梓仟，时智勇，叶小宁，袁伟，
申请(专利权)人：国网能源研究院有限公司，国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11