一种虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法，包括以下步骤：S1：获取配电系统数据和日前调度结果数据；S2：建立产消者模型，进行虚拟端对端电能交易模型模拟，获得预购买交易电量；S3：判断是否需要进行网络升级；若需要则根据所述预购买交易电量进行线路变电站升级，并更新投资网络费用，返回S2；若不需要则进入S4；S4：根据S2的交易计划进行配电网运营优化，并判断优化结果是否满足安全评估条件：若不满足，则更新运营网络费用，并返回S2；若满足，则输出扩展规划结果，得到配电网规划方案。本发明专利技术能够在长期网络解决方案中协同应用短期端对端交易，提高经济收益，有效缓解地方层面的运营问题并延缓长期配电网扩展规划。划。划。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法


[0001]本专利技术涉及配电优化
，特别涉及一种虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法。

技术介绍

[0002]随着配电网中的负荷增长，对输电容量的要求也就越来越高。现在解决输电网络容量需求主要通过升级网络线路的网络解决方案与通过产消者之间交易的非网络解决方案。在传统规划中，通过N
‑
1准则实现供电可靠性，在可靠性规划中，将可靠性评估作为约束，并将可靠性约束整合到配电网扩展规划模型中，这一种方式的经济成本高；后者的非网络解决方案是可以主动管理可控的分布式能源，如需求响应、电动汽车和储能等，通过实现产消者之间的能源交易来缓解网络容量不足的问题，但是这一种方法存在不确定性和缓解网络容量较小的问题。而且现有研究大多只考虑产消者之间交易，实现产消者间的最优交易，没有有效的结合配电网的扩展规划，导致扩展规划成本较高。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术旨在提供一种虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法。
[0004]本专利技术的技术方案如下：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取配电系统数据和日前调度结果数据；S2：建立产消者模型，以产消者自身收益最大化进行虚拟端对端电能交易模型模拟，获得预购买交易电量；S3：根据所述预购买交易电量判断是否需要进行网络升级；若需要，则根据所述预购买交易电量进行线路变电站升级，并更新投资网络费用，返回步骤S2；若不需要，则进入步骤S4；S4：根据步骤S2的交易计划进行配电网运营优化，并判断优化结果是否满足安全评估条件：若不满足，则更新运营网络费用，并返回步骤S2；若满足，则输出扩展规划结果，得到配电网规划方案。2.根据权利要求1所述的虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法，其特征在于，步骤S2中，所述产消者模型为：骤S2中，所述产消者模型为：骤S2中，所述产消者模型为：骤S2中，所述产消者模型为：式中：表示产消者总成本；β表示风险参数；C
nPR
表示多场景加权下的产消者成本；表示风险因素；s表示典型场景编号；S表示典型场景编号的集合；p
s
表示场景s的概率；d表示产消者中分布式能源聚合体的编号；D
n
表示产消者的分布式能源聚合体集合；t表示时间；T表示运行周期；为卖方与买方交易的功率；表示第s个场景下t时刻的端对端能源交易的价格；表示第s个场景下t时刻产消者n的需求响应功率；表示第s个场景下产消者n在t时刻的需求响应价格；表示第s个场景下t时刻产消者n向配电系统运营商保证交易功率；表示第s个场景下t时刻产消者n向配电系统运营商保证的功率价格；ONC
s,n,t
表示第s个场景下t时刻产消者n的运营网络费用；INC
n,t
表示t时刻客户n的投资网络费用；n表示产消者的编号；N表示所有产消者的集合；DG
n
表示分布式电源聚合体集合；FL
n
表示柔性负荷聚合体集合；ES
n
表示储能聚合体集合；CL
n
表示传统负荷集合；δ
n
表示辅助决策变量；α表示置信水平；表示场景s下产消者n的成本；所述产消者模型的约束条件为：
式中：表示第s个场景下t时刻产消者n中分布式电源输出功率；表示分布式电源最大单位输出功率；表示任意符号；表示第s个场景下t时刻产消者n中柔性负荷；分别表示第s个场景下t时刻产消者n中柔性负荷的最小和最大调整范围；分别表示第s个场景下t时刻产消者n中的储能充电和放电功率；分别表示t时刻产消者n中储能的最大充电和放电功率；表示第s个场景下每个运行周期T开始时产消者n中储能的初始能量；分别表示储能设备在产消者n中的充电和放电效率；表示储能设备在产消者n中的充电功率；表示储能设备在产消者n中的放电功率；表示每个运行周期T内产消者n中储能的最大能量；表示每个运行周期T内产消者n中柔性负荷的最低能量需求；表示第s个场景下每个运行周期T开始时产消者n中柔性负荷的初始能量。3.根据权利要求1所述的虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法，其特征在于，步骤S3中，进行线路变电站升级时，以电网公司最小扩建成本为目标函数一，所述目标函数一具体为：具体为：具体为：具体为：式中：C
DISCO
表示电网公司年度总成本；t表示时间；T表示运行周期；C
INV
表示配电线路和变电站的投资成本；表示t时刻的网络运营成本；TINC
t
表示产消者在t时刻支付的总投资网络费用；τ表示折现率；w表示升级现有线路和建设新线路的备选方案编号；Ω
AL
表示升
级现有线路和建设新线路的替代方案的集合；l表示配电线路的编号；Ω
CL
为现有候选升级线集合；表示更新了将现有线路l升级为备用线路w的状态，更新后为1，否则为0；表示备选线w的投资成本；表示线路l的长度；表示扩容规划模型中备选线路w更新候选线路l的容量；a表示变电站编号；Ω
CS
表示现有候选升级变电站集合；u表示升级现有变电站和建设新变电站的备选方案编号；Ω
SS
表示升级现有变电站和新建变电站的备选方案集；表示使用线路备选方案a升级现有变电站u的更新状态，更新后为1，否则为0；表示更新现有变电站u的投资成本；表示扩建规划模型中备选变电站a更新了备选变电站u的容量；Ω
NL
表示新候选构造线集合；表示更新了用备选线w构造新线l的状态，更新后为1，否则为0；表示构造新线w的投资成本；Ω
NS
表示新建候选变电站组；表示线路备选方案a建设新变电站u的更新状态，更新为1，否则为0；表示新建变电站u的投资成本；表示候选线l的运行成本；表示扩容规划模型中l线在t时刻的有功功率；INC
n,t
表示在时间t分配给产消者n的投资网络费用；所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：所述目标函数一的约束条件为：
式中：表示扩容规划模型中t时刻线路l的无功功率；表示扩展规划模型中l线在t时刻的视在功率平方；表示扩展规划模型中节点i电压大小的平方；g
l,w
表示备选线w的电导；表示扩展规划模型中节点j电压大小的平方；b
l,w
表示备选线w的电纳；θ
l,Pt
表示扩展规划模型中t时刻跨l线的电压角差；表示扩展规划模型中在变电站a在时间t从主电网购买的总有功功率；表示扩容规划模型中l线在t时刻的无功功率；表示扩建规划模型中变电站a在t时刻的视在功率平方；V
min
表示电压最小值；V
max
表示电压最大值；表示扩建规划模型中在时间t流过线路l的电流平方；L表示线路的集合；I
l,max
为线路l流过电流的最大值。4.根据权利要求1所述的虚拟电能交易模拟驱动的配电系统规划方法，其特征在于，步骤S3中，更新所述投资网络费用时，所述投资网络费用通过下式进行计算：骤S3中，更新所述投资网络费用时，所述投资网络费用通过下式进行计算：骤S3中，更新所述投资网络费用时，所述投资网络费用通过下式进行计算：骤S3中，更新所述投资网络费用时，所述投资网络费用通过下式进行计算：式中：INC
n,t
表示在时间t分配给产消者n的投资网络费用；INCL
n,t
表示在t时刻分配给产消者n的线路投资成本；INCS
n,t
表示在t时刻分配给产消者n的变电站的投资成本；n表示产消者的编号；N表示产消者的集合；t表示时间；T表示运行周期；IL
ω,t
表示交易ω在时间t产生的投资成本；l表示配电线路的编号；Ω
CL
为现有候选升级线集合；表示备选线w的投资成本；表示线路l的长度；表示扩容规划模型中备选线路w更新候选线路l的容量；表示扩展规划模型中交易ω在t时刻在线路l流过的有功功率；表示扩容规划模型中l线在t时刻的有功功率；Ω
NL
表示新候选构造线集合；表示构造...

【专利技术属性】
技术研发人员：向月，姚昊天，马黄琦，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：