考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法、系统及设备技术方案

一种考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法、系统及设备，方法包括根据省级电网负荷的构成特征对各负荷类型的典型曲线进行叠加，获得负荷典型叠加曲线；依照省级电网分布式新能源构成对各类型分布式新能源的典型出力曲线进行叠加，获得分布式新能源典型出力叠加曲线；预设分布式新能源典型出力叠加曲线在负荷典型叠加曲线的占比，修正系统负荷典型曲线；利用预设系统负荷基准值，结合预设分区比例，生成各分区负荷曲线；利用正态分布对各分区负荷曲线进行分解，生成各分区内各节点的负荷曲线，表征各节点负荷的用电特性，完成模型构建。本发明专利技术可以由基础电网快速生成负荷特性曲线，且支持对分布式新能源机组出力的负荷特性影响进行参数化配置。性影响进行参数化配置。性影响进行参数化配置。

【技术实现步骤摘要】
考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法、系统及设备


[0001]本专利技术属于电力市场模拟推演
，具体涉及一种考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]随着“双碳”目标和新型电力系统建设要求的提出，新能源将逐步取代传统发电成为电力系统的主体电源，通过市场交易拓宽新能源消纳空间、体现新能源市场主体权责已形成广泛共识。未来的电力市场建设需要结合新型电力系统建设进程，充分考虑能源结构转型水平提升的需要，创新交易品种，实现多周期、多资源、多品种、多主体的有效协同，全面体现各类主体的能量价值、容量价值、调节价值、绿色价值。
[0003]然而，面向未来、全盘统筹的特点显著增加了新型电力系统下电力市场建设的复杂度。新型电力系统核心特征在于供电侧新能源占据主导地位，而新能源装机规模不断扩大的过程中，电力电量平衡特性不断演化，电力系统不确定性、多变化性都将大幅增加，其中分布式新能源的装机占比也在显著提升。而随着社会经济水平的发展，负荷水平及构成也将发生深刻演变，这就要求与之衔接的电网结构不断动态调整修正，提前布局电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法，其特征在于，包括：生成各负荷类型的典型曲线，根据省级电网负荷的构成特征对各负荷类型的典型曲线进行叠加，获得负荷典型叠加曲线；生成各类型分布式新能源的典型出力曲线，依照省级电网分布式新能源构成对各类型分布式新能源的典型出力曲线进行叠加，获得分布式新能源典型出力叠加曲线；预设分布式新能源典型出力叠加曲线在负荷典型叠加曲线的占比，修正系统负荷典型曲线，获得修正后的系统负荷典型曲线；利用预设系统负荷基准值，对修正后的系统负荷典型曲线进行有名化处理，结合预设的分区比例，生成各分区的负荷曲线；利用正态分布对各分区的负荷曲线进行分解，生成各分区内各节点的负荷曲线，以各分区内各节点的负荷曲线表征各节点负荷的用电特性，生成满足多场景需求的省级电网负荷模型。2.根据权利要求1所述考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法，其特征在于，在所述生成各负荷类型的典型曲线的步骤中，所述的负荷类型根据用途不同分为工业用户、商业用户、居民用户、基础设施用户，每一类的电力负荷有着各自的负荷电力特性，包括负荷峰谷差、负荷波动系数、负荷分布指数；令某一个用户种类为L，用户种类L下存在某个用户l，用户l单日内的负荷曲线有如下表达式：Ψ
′
l
＝{L
l1
,L
l2
,L
l3
,
…
L
l96
}；式中，L
lt
为用户l第t时段的平均负荷；96表示每日的负荷曲线以15min为颗粒度，共计96个时点。3.根据权利要求2所述考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法，其特征在于，所述根据省级电网负荷的构成特征对各负荷类型的典型曲线进行叠加的步骤包括：对于不同类型的用户，按下式通过峰谷差指标对不同类型的用户进行峰谷差量化分析：式中：δ
l
为用户l的峰谷差指标；按下式根据负荷波动系数的大小分析出不同类型用户负荷的持续性和平稳性：式中：ε
l
为用户l的负荷波动系数；对于不同类型的用户，按下式通过负荷分布指数描述不同类型用户的负荷分布情况：式中：φ
l
为用户l的负荷分布指数；p
v
为用户l谷时段电价；q
v
为用户l谷时段用电总量；p
m
为用户l平时段电价；q
m
为用户l平时段用电总量；p
p
为用户l峰时段电价；q
p
为用户l峰时段用电总量；q
li
为用户l第t时段的用电量；对每类用户，采用如下相似系数计算公式，计算用户l
i
、l
j
之间的相似系数：
将相似系数大于相似门槛阈值τ的用户归为一子类L
′
，对各子类每个用户的负荷曲线的每个时刻进行求和，得到对应子类的负荷曲线Ψ
L
′
′
；所述相似门槛阈值τ根据需求进行调节。4.根据权利要求3所述考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法，其特征在于，所述根据省级电网负荷的构成特征对各负荷类型的典型曲线进行叠加的步骤，按下式对子类的负荷曲线Ψ
L
′
′
进行归一化处理，得到对应子类负荷的典型曲线Ψ
L
′
：Ψ
L
′
＝Ψ
′
L
′
/L
L
′
max
式中，L
L
′
max
为负荷曲线Ψ
L
′
′
中各时段下均值最大的负荷；求出子类L
′
负荷占类型L负荷的均荷比例，以此进行加权求和，得到L类型负荷的典型曲线Ψ
L
；假设存在3个子类L
′
、L
″
、L
″′
，则计算表达式如下：式中，Ψ
L
同样经过归一化处理；依照上述过程，计算出各类型负荷的负荷典型曲线。5.根据权利要求4所述考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法，其特征在于，所述获得负荷典型叠加曲线的步骤，根据地区场景需求预设负荷类型构成比例，按下式对构成的各类负荷曲线进行加权叠加：式中，Ψ为系统负荷经过归一化处理的典型负荷曲线；L1、L2、L3、L4为各类型负荷，为预设的各类负荷类型所占比例。6.根据权利要求1所述考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法，其特征在于，所述生成各类型分布式新能源的典型出力曲线，依照省级电网分布式新能源构成对各类型分布式新能源的典型出力曲线进行叠加，获得分布式新能源典型出力叠加曲线的步骤包括：假设分布式风电、光伏每日的典型出力曲线为Ψ
w
与Ψ
s
，各类型预设占比为α
w
、α
s
，则分布式新能源的典型出力曲线Ψ
D
由下式得出：式中，分布式新能源的典型出力曲线Ψ
D
经过归一化处理；所述预设分布式新能源典型出力叠加曲线在负荷典型叠加曲线的占比，修正系统负荷典型曲线，获得修正后的系统负荷典型曲线的步骤包括根据配置分布式新能源机组典型曲线在系统负荷典型曲线的占比，按下式对系统负荷典型曲线进行修正：Ψ
修正
＝Ψ
‑
γΨ
D
,γ＜1式中，Ψ
修正
为修正后的系统负荷典型曲线，经过归一化处理；γ为配置的分布式新能源机组典型曲线在系统负荷典型曲线的占比。
7.根据权利要求1所述考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法，其特征在于，所述利用预设系统负荷基准值，对修正后的系统负荷典型曲线进行有名化处理，结合预设的分区比例，生成各分区的负荷曲线的步骤包括：设省级电网存在分区集：Ω＝{A,B,
…
,N}，每个分区所预设的负荷占比为{β
A
,β
B
,
…
,β
N
}，系统负荷基准值为P，则分区I的分区负荷曲线Ψ
′
I
为：Ψ
′
I
＝P
·
Ψ
修正
·
β
I
在得到每个分区的负荷曲线后，生成分区内每个负荷节点n
i
的负荷曲线；所述利用正态分布对各分区的负荷曲线进行分解，生成各分区内各节点的负荷曲线的步骤包括：利用正态分布方式生成每个节点的负荷占比υ，满足下式：式中，N为该分区内的负荷节点个数；由下式得出每个节点的负荷曲线：8.根据权利要求7所述考虑分布式新能源的电网负荷模型构建方法，其特征在于，在所述以各分区内各节点的负荷曲线表征各节点负荷的用电特性，生成满足多场景需求的省级电网负荷模型的步骤中，当完成各分区的负荷曲线生成后，对特定分区内各类负荷类型所占比例及分布式新能源所占比例进行个性化重构，以满足各分区负荷特性的差异化推演场景构建。9.一种考虑分布式新能源的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑恒峰，石飞，王高琴，冯凯，冯树海，郑亚先，王正风，龙苏岩，程海花，曾丹，史新红，冯恒，曹晓峻，王一凡，黄文渊，刘子杰，黄春波，程千冉，梁肖，王吉文，高卫恒，栾喜臣，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：