一种主动配电网光伏利用率提升方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种主动配电网光伏利用率提升方法、装置及存储介质。本发明专利技术首先构建光伏发电出力以及配电网电力负荷预测场景；再提出以促进光伏发电并网、降低配电网运行成本为目标，且考虑了主动配电网运行约束以及多元可调度资源运行约束、以最小化配电网运行成本的主动配电网随机优化最优潮流模型，以此得到主动配电网中灵活资源的优化调度结果，提升配电网中的光伏利用率。本发明专利技术实现已知参数的主动配电网光伏利用率提升方法，可为面向高比例分布式新能源接入的主动配电网系统运行调度提供参考依据，提升配电网中的光伏利用率。所提供的转置和存储装置均能实现方法所实现的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种主动配电网光伏利用率提升方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力系统运行调度
，尤其涉及一种主动配电网光伏利用率提升方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]当前，大量分布式光伏发电接入主动配电网，导致了包括配电网过电压、光伏弃电在内的诸多问题。尤其是光伏利用率提升的问题，目前，提升光伏利用率的方法缺乏对分布式储能系统以及需求响应的综合考虑，而分布式储能系统以及需求响应作为重要的可调度资源，其发展提升了主动配电网的调节能力。在此背景下，有必要开展基于多元可调度资源的主动配电网光伏利用率提升方法，考虑包括分布式储能系统和需求响应的主动配电网最优潮流模型将有效促进光伏消纳与配电网经济运行。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供一种主动配电网光伏利用率提升方法、装置及存储介质。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种主动配电网光伏利用率提升方法，包括：采用蒙特卡洛模拟方法，模拟生成不确定的光伏发电出力原始场景与配电网负荷原始场景；
[0005]利用同步回代缩减方法对光伏出力原始场景与配电网负荷原始场景进行削减，得到光伏典型出力场景和配电网典型负荷场景集合；
[0006]基于所述光伏典型出力场景与配电网典型负荷场景集，运行主动配电网随机优化模型，优化得到多元可调度资源运行调度计划以及多场景下配电网运行状态，其中，所述主动配电网随机优化模型考虑主动配电网运行约束和多元可调度资源运行约束、以最小化配电网运行成本为目标；
[0007]针对多元可调度资源运行调度计划以及多场景下配电网运行状态，采用考虑场景不确定性的光伏利用率评估指标进行优化选择。
[0008]更进一步地，所述利用同步回代缩减方法对光伏出力原始场景与配电网负荷原始场景进行削减包括：
[0009]初始化削减场景数目k，令k＝0，初始化被删除的场景集合Φ
(0)
为空集；
[0010]对第k次迭代要删除的场景l
k
进行优化求解，优化目标为使得缩减前的场景集合与缩减后保留的场景之间的概率距离最小：
[0011][0012]式中，ρ
i
为场景s
i
对应的场景概率，Dis(s
i
,s
j
)为场景s
i
∈R
U
×1到场景s
i
∈R
U
×1的距离，U为场景的数据维度；
[0013]删除计算得到的场景l
k
，将被删除的场景l
k
合并到削减场景集合Φ中；
[0014]如果削减场景数目k未达到预设的削减目标，或者剩余场景数未达到预设的典型场景数量，则进行第k+1次迭代，否则对缩减后的场景概率进行修正，修正后场景j的概率为原始场景概率ρ
j
加上与所有被其所代替的场景概率之和：
[0015][0016]式中：Φ(j)表示削减场景集合Φ中，被场景j所代替的所有场景所组成的子集。
[0017]更进一步地，所述主动配电网随机优化模型的目标函数如下：
[0018]minC＝[C
PV
+C
sub
+C
ess
+C
DR
]；
[0019]式中：C为主动配电网运行成本的期望值，包括光伏发电弃电惩罚期望值C
PV
、配电网购电成本期望值C
sub
、储能系统运行成本C
ess
和需求响应运行成本C
DR
；
[0020]其中，λ
cur
为新能源弃电量对应的惩罚因子；Ω为配电网运行场景集合；T为配电网运行时段集合，N
G
为光伏发电机组集合，Δt为时段的持续时长，和分别为场景ω下第g台光伏机组在第t个时段内的最大发电功率和上网功率；
[0021]其中，α(t)为第t个时段内的电价，为场景ω下第t个时段内经由变电站输送给配电网的功率；
[0022]其中，δ为分布式储能系统充放电单位成本，γ表征线性近似后的储能电池的老化系数，N
S
为分布式储能系统集合，和分别为分布式储能系统s在t时段内的充电和放电功率；
[0023]其中，为节点i处的可调节负荷的响应容量，为节点i的可调节负荷的单位响应容量成本，和分别为场景ω下第t个时段内节点i处的可调节负荷第m分段的向上和向下响应功率，和分别为第t个时段内第m分段的可调节负荷向上和向下的单位响应功率成本；N
dr
为参与需求响应的节点集合，M为需求响应电量补偿的电价分段集合。
[0024]更进一步地，所述多元可调度资源运行约束包括如下分布式储能系统运行约束：
[0025]1)储能充放电功率约束：
[0026][0027][0028][0029]式中，和分别为分布式储能系统s在t时段内的充电和放电功率，S
s,max
为分布式储能系统s的额定功率；
[0030]2)储能荷电状态约束：
[0031][0032][0033]SOC
s
(1)＝SOC
s
(T)，
[0034]式中，SOC
s
(t)分布式储能系统在t时的荷电状态，SOC
s
和分别为分布式储能系统荷电状态的下限和上限，η
ch
和η
dh
分别为分布式储能系统s的充电和放电效率，E
s,rate
为分布式储能系统的额定电池电量。
[0035]更进一步地，所述多元可调度资源运行约束包括如下需求响应运行约束：
[0036]1)需求响应功率约束：
[0037][0038][0039][0040][0041][0042]式中，为场景ω下t时段内的配电网原始负荷，和分别为节点i处第m分段的需求响应功率上限；
[0043]2)需求响应电量约束：
[0044][0045]更进一步地，所述主动配电网运行约束包括：
[0046]1)功率平衡约束：
[0047]P
ω,i+1
(t)＝P
ω,i
(t)
‑
p
ω,i+1
(t)，
[0048]Q
ω,i+1
(t)＝Q
ω,i
(t)
‑
q
ω,i+1
(t)，
[0049][0050][0051][0052]式中，P
ω,i
(t)、Qω
,i
(t)分别为场景ω下t时段内从节点i到节点i+1之间输电线路
的有功和无功功率流，p
ω,i
(t)、q
ω,i
(t)分别为场景ω下t时段内节点i的有功功率和无功功率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动配电网光伏利用率提升方法，其特征在于，包括：采用蒙特卡洛模拟方法，模拟生成不确定的光伏发电出力原始场景与配电网负荷原始场景；利用同步回代缩减方法对光伏出力原始场景与配电网负荷原始场景进行削减，得到光伏典型出力场景和配电网典型负荷场景集合；基于所述光伏典型出力场景与配电网典型负荷场景集，运行主动配电网随机优化模型，优化得到多元可调度资源运行调度计划以及多场景下配电网运行状态，其中，所述主动配电网随机优化模型考虑主动配电网运行约束和多元可调度资源运行约束、以最小化配电网运行成本为目标；针对多元可调度资源运行调度计划以及多场景下配电网运行状态，采用考虑场景不确定性的光伏利用率评估指标进行优化选择。2.根据权利要求1所述的一种主动配电网光伏利用率提升方法，其特征在于，所述利用同步回代缩减方法对光伏出力原始场景与配电网负荷原始场景进行削减包括：初始化削减场景数目k，令k＝0，初始化被删除的场景集合Φ
(0)
为空集；对第k次迭代要删除的场景l
k
进行优化求解，优化目标为使得缩减前的场景集合与缩减后保留的场景之间的概率距离最小：式中，ρ
i
为场景s
i
对应的场景概率，Dis(s
i
,s
j
)为场景s
i
∈R
U
×1到场景s
i
∈R
U
×1的距离，U为场景的数据维度；删除计算得到的场景l
k
，将被删除的场景l
k
合并到削减场景集合Φ中；如果削减场景数目k未达到预设的削减目标，或者剩余场景数未达到预设的典型场景数量，则进行第k+1次迭代，否则对缩减后的场景概率进行修正，修正后场景j的概率为原始场景概率ρ
j
加上与所有被其所代替的场景概率之和：式中：Φ(j)表示削减场景集合Φ中，被场景j所代替的所有场景所组成的子集。3.根据权利要求1所述的一种主动配电网光伏利用率提升方法，其特征在于，所述主动配电网随机优化模型的目标函数如下：minC＝[C
PV
+C
sub
+C
ess
+C
DR
]；式中：C为主动配电网运行成本的期望值，包括光伏发电弃电惩罚期望值C
PV
、配电网购电成本期望值C
sub
、储能系统运行成本C
ess
和需求响应运行成本C
DR
；其中，λ
cur
为新能源弃电量对应的惩罚因子；Ω为配电网运行场景集合；T为配电网运行时段集合，N
G
为光伏发电机组集合，Δt为时段的持续时长，和分别为场景ω下第g台光伏机组在第t个时段内的最大发电功率和上网功率；
其中，α(t)为第t个时段内的电价，为场景ω下第t个时段内经由变电站输送给配电网的功率；其中，δ为分布式储能系统充放电单位成本，γ表征线性近似后的储能电池的老化系数，N
S
为分布式储能系统集合，和分别为分布式储能系统s在t时段内的充电和放电功率；其中，为节点i处的可调节负荷的响应容量，为节点i的可调节负荷的单位响应容量成本，和分别为场景ω下第t个时段内节点i处的可调节负荷第m分段的向上和向下响应功率，和分别为第t个时段内第m分段的可调节负荷向上和向下的单位响应功率成本；N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王可欣，赵韧，王延朔，梁荣，杨波，綦陆杰，崔灿，刘钊，杨扬，刘盛福，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：