一种考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分配方法，首先，建立配电网各组成部分的状态模型和输出概率模型；其次，基于非序贯蒙特卡罗模拟法，进行概率潮流计算，得到节点电压越线风险和有功功率越线风险作为配电网的风险指标；再次，采用熵权法计算各风险指标的权重，得到综合风险评价指标；最后，基于权重计算后的综合风险评价指标计算各类新能源主体所需分摊的配电网新增的固定成本比例。本发明专利技术分析了新能源不同主体所带来的风险和成本，从而在更大程度上实现风险的有效计量和成本的公平分配。效计量和成本的公平分配。效计量和成本的公平分配。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法


[0001]本专利技术属于成本分摊、概率分析
，尤其涉及一种考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法。

技术介绍

[0002]在能源危机和环境污染日益严重的情况下，风电，光伏发电等可再生能源的开发和利用越来越受到世界各国的重视，全球新能源装机容量快速增长。
[0003]与传统火电机组相比，新能源出力具有显著的波动性与不确定性，所以新能源的接入会给本就复杂的电力系统增加了更多的不确定因素，也会给配电网提出更高的要求。同时由于新能源的接入，配电网所承担的风险进一步提升，会增加更多的固定成本如运维成本设备成本等。
[0004]开展考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊研究，可以有效的评估不同种类的新能源对配电网带来的风险以及反向激励新能源优化并网特性，提高并网后的系统的运行安全性，现提出一种考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法，解决了上述问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法，包括：
[0007]S1、构建配电网元件的状态模型以及出力概率模型；
[0008]S2、基于非序贯蒙特卡洛模拟法采取随机数模拟的方式对包含风电和光伏的网络进行概率潮流计算，得到节点电压越线风险和有功功率越线风险并作为配电网的风险指标；
[0009]S3、采用熵权法计算各风险指标的权重，得到综合风险评价指标；
[0010]S4、基于权重计算后的综合风险评价指标计算各类新能源主体所需分摊的配电网新增的固定成本比例。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还提供以下可选技术方案：
[0012]进一步的技术方案：构建所述配电网元件的状态模型，具体包括：
[0013]获取元件i状态变量：
[0014][0015]R
i
为服从均匀分布的区间[0,1]中的一个随机数，ERO
i
为元件i故障概率，元件i状态变量表达式为；
[0016]时间段t内发电机组状态概率L
g,t
为：
[0017][0018]式中，G
on
为正常运行的发电机数，G
off
为发生故障停运的发电机数，ERO
g,i,t
为发电机i在t时刻的故障概率；
[0019]时间段t内光伏电站状态概率L
pv,t
为：
[0020][0021]式中，PV
on
为正常运行的光伏组件板数，PV
off
为发生故障停运的光伏组件板数，ERO
pv,i,t
为光伏组件板i在t时刻的故障概率；
[0022]时间段t内风电站状态概率L
wt,t
为：
[0023][0024]式中，WT
on
为正常运行的风电机数，WT
off
为发生故障停运的风电机数，ERO
wt,i,t
为风电机i在t时刻的故障概率。
[0025]进一步的技术方案：构建所述元件出力概率模型，包括：
[0026]负荷出力概率模型为以期望出力为中心的正态分布模型，函数f为出力概率分布
[0027][0028][0029]式中，P
load
为负荷有功分量，Q
load
为负荷无功分量，μ
P_load
、μ
Q_load
分别为有功分量和无功分量的期望，σ
P_load
、σ
Q_load
分别为有功分量和无功分量的标准差；
[0030]太阳辐射的概率密度函数服从Beta分布，α和β为Beta分布的参数，通过拟合实际数据得到
[0031][0032]光伏电站的出力表达式为：
[0033][0034]式中，r为太阳辐射，r
max
为太阳辐射的最大值，S
PV
为光伏组件板总面积，η为光电转换效率；
[0035]采用威布尔分布拟合实际风速数据，k和λ是威布尔分布的两个参数，因此风速的概率密度函数为：
[0036][0037]式中，v为当前风速；
[0038]风电场出力P
wt
与风速v的关系如下：
[0039][0040]式中，v
ci
为切入风速，v
co
为切出风速，v
r
为额定风速，P
r
为额定功率。
[0041]进一步的技术方案：所述综合风险指标值为
[0042]υ＝ξ1Risk
busV
+ξ2Risk
lineP
[0043]式中，ξ1和ξ2分别为节点电压越限指标和潮流越线指标的权重，υ为综合风险指标，Risk
busv
节点电压越线风险，Risk
busv
有功功率越线风险。
[0044]进一步的技术方案：所述节点电压越线风险表示为：
[0045][0046]式中，E为蒙特卡洛模拟数，a
busV.j
为节点j电压越上线和越下线总数，n为节点总数，S
busV.j
节点j严重函数越线值；
[0047]其中
[0048][0049]式中，up
j
为超出节点电压上限的大小，down
j
为低于节点电压下限的大小；
[0050]其中，节点电压越线风险表示为：
[0051][0052]式中，E为蒙特卡洛模拟数，a
busV.j
为节点j电压越上线和越下线总数，n为节点总数。
[0053]进一步的技术方案：所述有功功率越线风险表示为：
[0054][0055]式中，p
lineP.l
为有功功率超限概率，a
lineP.l
为有功功率超限数，m为总线路数，S
lineP.l
为潮流越线程度严重度函数；
[0056]其中，潮流越线程度通过线路有功功率超过最大承载功率的值来衡量，该指标的严重度函数表示为：
[0057][0058]式中，up
l
为超过线路最大承载能力的功率。
[0059]进一步的技术方案：所述固定成本比例表示为：
[0060]式中，υ
a
表示考虑所有主体时配电网风险值，υ
nPV
表示仅不考虑光伏电站时配电网风险值，υ
nwt
表示仅不考虑风电站时配电网风险值；
[0061]分摊的费用比例为：
[0062][0063]式中，ω
PV
为光伏电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法，其特征在于，包括：S1、构建配电网元件的状态模型以及出力概率模型；S2、基于非序贯蒙特卡洛模拟法采取随机数模拟的方式对包含风电和光伏的网络进行概率潮流计算得到节点电压越线风险和有功功率越线风险并作为配电网的风险指标；S3、采用熵权法计算各风险指标的权重，得到综合风险评价指标；S4、基于权重计算后的综合风险评价指标计算各类新能源主体所需分摊的配电网新增的固定成本比例。2.根据权利要求1所述的考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法，其特征在于，构建所述配电网元件的状态模型，具体包括：获取元件i状态变量：R
i
为服从均匀分布的区间[0,1]中的一个随机数，ERO
i
为元件i故障概率，元件i状态变量表达式为；时间段t内发电机组状态概率L
g,t
为：式中，G
on
为正常运行的发电机数，G
off
为发生故障停运的发电机数，ERO
g,i,t
为发电机i在t时刻的故障概率；时间段t内光伏电站状态概率L
pv,t
为：式中，PV
on
为正常运行的光伏组件板数，PV
off
为发生故障停运的光伏组件板数，ERO
pv,i,t
为光伏组件板i在t时刻的故障概率；时间段t内风电站状态概率L
wt,t
为：式中，WT
on
为正常运行的风电机数，WT
off
为发生故障停运的风电机数，ERO
wt,i,t
为风电机i在t时刻的故障概率。3.根据权利要求1所述的考虑新能源接入引致风险的配电网固定成本分摊方法，其特征在于，构建所述元件出力概率模型，包括：负荷出力概率模型为以期望出力为中心的正态分布模型，函数f为出力概率分布负荷出力概率模型为以期望出力为中心的正态分布模型，函数f为出力概率分布式中，P
load
为负荷有功分量，Q
load
为负荷无功分量，μ
P_load
、μ
Q_load
分别为有功分量和无功分量的期望，σ
P_load
、σ
Q_load
分别为有功分量和无功分量的标准差；太阳辐射的概率密度函数服从Beta分布，α和β为Beta分布的参数，通过拟合实际数据
得到光伏电站的出力表达式为：式中，r为太阳辐射，r
max
为太阳辐射的最大值，S
PV

【专利技术属性】
技术研发人员：牛文娟，郭莉，黄俊辉，谈健，薛贵元，陈琛，吴垠，诸晓骏，胡源，黄河，明昊，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：