一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法及装置，其方法包括：初始化，输入配电网线路参数，分布式光伏出力和负荷预测基准值；在预设多面体集合的基础上，基于分布式光伏出力在时空上的相关性建立相关性多面体集合，并建立基于电力价格弹性系数的需求侧响应模型；以最大化分布式光伏并网容量，建立交直流混合配电网分布式光伏承载能力两阶段鲁棒优化模型；通过列与约束生成算法对两阶段鲁棒优化模型进行求解，得到评估结果。本发明专利技术通过相关性多面体集合、需求侧响应模型和两阶段鲁棒优化模型，以解决没有考虑需求侧响应对有源配电网分布式光伏承载力的影响以及分布式光伏承载能力的鲁棒评估结果不准确的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法及装置


[0001]本专利技术涉及配电网
，具体涉及一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法及装置。

技术介绍

[0002]国家提出了以构建新能源为主体的新型电力系统，核心就是开发利用可再生能源。推进整县式分布式光伏开发利用，不仅能充分利用广阔的闲置屋顶资源，而且能实现用电的因地取能、就地分散、灵活消纳，提升电能的终端能源消费占比。大量分布式光伏广泛接入配电网，有源配电网形态逐渐复杂化，运行态势多样化，如何更加友好接纳、消纳高比例分布式光伏并网，成为了有源配电网的关键技术。
[0003]目前国内外对有源配电网的分布式光伏承载能力评估方法主要分为两大类，一类是基于仿真校验思想的模拟法，即通过配电网正常运行方式预估分布式光伏并网容量，然后校核短路电流和电压偏差等，若通过校验则增加分布式光伏并网容量，若不通过校验则减少分布式光伏并网容量，直至满足短路电流和电压偏差等要求。虽然该方法操作起来比较简单，但逐级递增或递减的增加容量，很难精确捕捉到最大并网容量。另一类则是基于优化思想的评估方法，通过建立以有源配电网分布式光伏并网容量最大化为目标，以配电网运行的各种约束为约束条件的优化模型，并采用各类优化算法求解，该方法缺少考虑需求侧响应对有源配电网分布式光伏承载力的影响。
[0004]因此，急需提出一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法及装置，解决现有技术中存在的无法对有源配电网分布式光伏承载力进行评估的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法及装置，用以解决现有技术中存在的无法对有源配电网分布式光伏承载力进行评估的技术问题。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法，包括：
[0007]初始化，输入配电网线路参数，分布式光伏出力和负荷预测基准值；
[0008]在预设多面体集合的基础上，基于所述分布式光伏出力在时空上的相关性建立相关性多面体集合，并建立基于电力价格弹性系数的需求侧响应模型；
[0009]以最大化交直流混合配电网分布式光伏并网容量为目标函数，通过所述分布式光伏出力等约束条件，建立交直流混合配电网分布式光伏承载能力两阶段鲁棒优化模型；
[0010]通过列与约束生成算法对所述两阶段鲁棒优化模型进行求解，得到评估结果。
[0011]在一些可能的实现方式中，所述时空上的相关性包括时间相关性和空间相关性，所述在预设多面体集合的基础上，基于所述分布式光伏出力在时空上的相关性建立相关性多面体集合，包括：
[0012]根据同一个所述分布式光伏出力在不同时刻的出力情况，得到的所述分布式光伏出力的所述时间相关性；
[0013]根据不同的所述分布式光伏出力在同一时刻的出力情况，得到的所述分布式光伏出力的所述空间相关性；
[0014]根据所述时间相关性和所述空间相关性在所述预设多面体集合的基础上，建立相关性多面体集合。
[0015]在一些可能的实现方式中，所述约束条件包括分布式光伏输出功率约束、电池储能运行约束、有载调压变压器运行约束、分组投切电容器运行约束、SVC运行约束、配电网关口功率约束、AC/DC混合配电网潮流模型、节点电压和支路电流约束和热稳定约束。
[0016]在一些可能的实现方式中，所述目标函数为：
[0017][0018]式中：为节点i处的分布式光伏并网容量，Ω
PV
为分布式光伏接入点集合；
[0019]所述分布式光伏输出功率约束为：
[0020][0021][0022][0023][0024]式中：分别为节点i处的分布式光伏的最大容量和最小容量，为节点i处在t时刻的分布式光伏输出的有功功率，为节点i处在t时刻的分布式光伏输出的无功功率，为节点i处在t时刻的光伏功率转换系数，x
PV
为分布式光伏最小出力水平，分别为节点i处在t时刻的最大功率因数角和最小功率因数角，Ω
T
表示时间集合。
[0025]在一些可能的实现方式中，所述电池储能运行约束，包括：
[0026]根据电池储能的运行状态进行约束：
[0027][0028]式中：为0
‑
1变量，表示为节点i处电池储能在t时刻处于充电状态，为0
‑
1变量，表示为节点i处电池储能在t时刻处于放电状态；
[0029]所述电池储能运行约束分为充放电速率约束和充放电能量平衡约束；
[0030]所述充放电速率约束为：
[0031][0032]式中：P
ich
分别为节点i处电池储能的充电功率上限和下限，P
idis
分别为节点i处电池储能放电功率上限和下限，分别为节点i处电池储能在t时刻的充电功率和放电功率；
[0033]所述充放电能量平衡约束为：
[0034][0035][0036]式中：SoC
i,t
为节点i处电池储能在t时刻的荷电状态，η
ch,i
、η
dis,i
分别为节点i处电池储能的充电效率和放电效率，Δt为调度时间间隔，SoC
i
分别为节点i处电池储能的荷电状态上限和下限。
[0037]在一些可能的实现方式中，所述分组投切电容器运行约束为：
[0038][0039][0040][0041]式中：为节点i处上所连接的分组投切电容器在t时刻的补偿功率，为节点i处上所连接的分组投切电容器在t时刻投运组数，为节点i处上所连接的分组投切电容器在t时刻每一组补偿功率，为一天T个周期内分组投切电容器的动作次数限制。
[0042]在一些可能的实现方式中，所述节点电压和支路电流约束为：
[0043][0044]式中：分别为节点i处的电压幅值上限值和下限值；为线路(i,j)电流幅值上限值；其中：电流幅值上限值；其中：为交流侧的电压幅值和直流侧的电压幅值，为交流支路(i,j)在t时刻的电流，为直流支路(i,j)在t时刻的电流。
[0045]在一些可能的实现方式中，所述热稳定约束为：
[0046][0047]式中：为线路(i,j)的有功功率的最大值，其中，为线路(i,j)的有功功率的最大值，其中，为交流支路(i,j)在t时刻的有功功率，为直流支路(i,j)在t时刻的有功功率。
[0048]在一些可能的实现方式中，所述配电网关口功率约束为：
[0049][0050]式中：P
imax
、P
imin
分别为所述配电网节点i处关口有功功率上限值和下限值，为所述配电网节点i处关口有功功率；分别为所述配电网节点i处关口无功功率上
限值和下限值，为所述配电网节点i处关口功率。
[0051]另一方面，本专利技术还提供了一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估装置，包括：
[0052]初始化模块，用于初始化，输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法，其特征在于，包括：初始化，输入配电网线路参数，分布式光伏出力和负荷预测基准值；在预设多面体集合的基础上，基于所述分布式光伏出力在时空上的相关性建立相关性多面体集合，并建立基于电力价格弹性系数的需求侧响应模型；以最大化交直流混合配电网分布式光伏并网容量为目标函数，通过所述分布式光伏出力等约束条件，建立交直流混合配电网分布式光伏承载能力两阶段鲁棒优化模型；通过列与约束生成算法对所述两阶段鲁棒优化模型进行求解，得到评估结果。2.根据权利要求1所述的配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法，其特征在于，所述时空上的相关性包括时间相关性和空间相关性，所述在预设多面体集合的基础上，基于所述分布式光伏出力在时空上的相关性建立相关性多面体集合，包括：根据同一个所述分布式光伏出力在不同时刻的出力情况，得到的所述分布式光伏出力的所述时间相关性；根据不同的所述分布式光伏出力在同一时刻的出力情况，得到的所述分布式光伏出力的所述空间相关性；根据所述时间相关性和所述空间相关性在所述预设多面体集合的基础上，建立相关性多面体集合。3.根据权利要求1所述的配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法，其特征在于，所述约束条件包括分布式光伏输出功率约束、电池储能运行约束、有载调压变压器运行约束、分组投切电容器运行约束、SVC运行约束、配电网关口功率约束、AC/DC混合配电网潮流模型、节点电压和支路电流约束和热稳定约束。4.根据权利要求3所述的配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法，其特征在于，所述目标函数为：式中：为节点i处的分布式光伏并网容量，Ω
PV
为分布式光伏接入点集合；所述分布式光伏输出功率约束为：所述分布式光伏输出功率约束为：所述分布式光伏输出功率约束为：所述分布式光伏输出功率约束为：式中：分别为节点i处的分布式光伏的最大容量和最小容量，为节点i处在t时刻的分布式光伏输出的有功功率，为节点i处在t时刻的分布式光伏输出的无功功率，为节点i处在t时刻的光伏功率转换系数，x
PV
为分布式光伏最小出力水平，分别为节点i处在t时刻的最大功率因数角和最小功率因数角，Ω
T
表示时间集合。
5.根据权利要求3所述的配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法，其特征在于，所述电池储能运行约束，包括：根据电池储能的运行状态进行约束：式中：为0
‑
1变量，表示为节点i处电池储能在t时刻处于充电状态，为0
‑
1变量，表示为节点i处电池储能在t时刻处于放电状态；所述电池储能运行约束分为充放电速率约束和充放电能量平衡约束；所述充放电速率约束为：式中：P
ich
分别为节点i处电池储能的充电功率上...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖小兵，涂昊宇，李自成，王后能，曾丽，熊涛，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：