一种配电网规划方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种配电网规划方法及系统，包括：获取配电网节点接入的分布式光伏与储能系统数据；根据分布式光伏与储能系统数据提取配电网灵活性需求典型场景；基于提取的典型场景，构建计及灵活性的配电网双层规划模型；采用模拟退火粒子群算法求解计及灵活性的配电网双层规划模型，得到分布式光伏与储能系统的联合规划方案。本发明专利技术本发明专利技术在主动配电网规划中集成考虑分布式光伏和储能系统，并且将主动配电网的规划与灵活运行控制特性紧密关联，联合优化模型，综合分析线路建设，可调度分布式光伏和储能系统的选址定容规划方案及相应的配合运行策略。配合运行策略。配合运行策略。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网规划方法及系统


[0001]本专利技术属于配电网
，尤其涉及一种配电网规划方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]分布式光伏接入配电网能给偏远节点提供功率和电压支撑，而分布式储能系统的接入能在一定程度上缓解其带来的网损增加、电压越限等问题。但是目前的分布式光伏和储能规划中大多数现有研究多是单方面考虑需求侧响应或者是单方面考虑储能。
[0004]传统规划中主要考虑的是电力电量平衡，目前的配电网运行中出现了各类因规划缺陷而导致的灵活性不足问题，缺乏一套考虑灵活性供需平衡的协调规划方法。在配电网规划中考虑灵活性具有重要意义，有利于提高配电网消纳分布式电源、接纳间歇性负荷的能力，有利于降低甚至消除高渗透率分布式电源接入的负面影响，降低配电网的升级改造成本。
[0005]双层规划模型起源于斯塔克尔伯格博弈理论，通常是上层制定配电网规划方案，下层确定各场景下的最优运行方式。目前研究大都使用双层规划方法制定规划方案，但是在运行层面通常只考虑网络拓扑结构、分布式电源运行费用，缺乏对系统的灵活性需求对配电网规划影响的考量，不适用于未来高比例可再生能源接入的城市配电网的规划。

技术实现思路

[0006]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种配电网规划方法及系统。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
[0008]本专利技术第一方面提供了一种配电网规划方法，包括：
[0009]获取配电网节点接入的分布式光伏与储能系统数据；
[0010]根据分布式光伏与储能系统数据提取配电网灵活性需求典型场景；
[0011]基于提取的典型场景，构建计及灵活性的配电网双层规划模型；
[0012]采用模拟退火粒子群算法求解计及灵活性的配电网双层规划模型，得到分布式光伏与储能系统的联合规划方案；
[0013]所述计及灵活性的配电网双层规划模型包括：配电网上层规划模型和配电网下层模拟模型；
[0014]所述配电网上层规划模型以最小化配电网综合成本为目标函数，通过求解模型确定分布式光伏的接入位置和容量以及储能系统的接入位置和容量，并传输给配电网下层模拟模型；
[0015]所述配电网下层模拟模型以灵活性最优和综合运行成本最低为目标函数，优化配电网各场景下综合运行成本，制定系统中灵活性资源的协调控制策略，并将结果传递给配电网上层规划模型；配电网上层规划模型结合下层规划模型的返回结果，以经济性和灵活
性最优为目标对配电网架构进行优化，对分布式光伏与储能系统进行联合规划。
[0016]本专利技术第二方面提供了一种配电网规划系统，包括：
[0017]数据获取模块，被配置为：获取配电网节点接入的分布式光伏与储能系统数据；
[0018]典型场景提取模块，被配置为：根据分布式光伏与储能系统数据提取配电网灵活性需求典型场景；
[0019]配电网双层规划模型构建模块，被配置为：基于提取的典型场景，构建计及灵活性的配电网双层规划模型；
[0020]所述计及灵活性的配电网双层规划模型包括：配电网上层规划模型和配电网下层模拟模型；
[0021]所述配电网上层规划模型以最小化配电网综合成本为目标函数，通过求解模型确定分布式光伏的接入位置和容量以及储能系统的接入位置和容量，并传输给配电网下层模拟模型；
[0022]所述配电网下层模拟模型以灵活性最优和综合运行成本最低为目标函数，优化配电网各场景下综合运行成本，制定系统中灵活性资源的协调控制策略，并将结果传递给配电网上层规划模型；配电网上层规划模型结合下层规划模型的返回结果，以经济性和灵活性最优为目标对配电网架构进行优化，对分布式光伏与储能系统进行联合规化；
[0023]联合规划方案求解模块，被配置为：采用模拟退火粒子群算法求解计及灵活性的配电网双层规划模型，得到分布式光伏与储能系统的联合规划方案。
[0024]本专利技术第三方面提供了计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的一种配电网规划方法中的步骤。
[0025]本专利技术第四方面提供了电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的一种配电网规划方法中的步骤。
[0026]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0027](1)本专利技术在主动配电网规划中集成考虑分布式光伏和储能系统，并且将主动配电网的规划与灵活运行控制特性紧密关联，联合优化模型，综合分析线路建设，可调度分布式光伏和储能系统的选址定容规划方案及相应的配合运行策略。
[0028](2)本专利技术建立含有分布式电源以及储能的主动配电网规划
‑
运行联合优化模型，对联合优化模型进行求解，所提出的规划方法考虑了未来高比例可再生能源接入的情况下引起的系统灵活性不平衡问题，完善了现有的灵活性资源体系。
[0029]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0030]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0031]图1为第一个实施例的一种配电网规划方法流程图。
具体实施方式
[0032]实施例一
[0033]如图1所示，本实施例公开了一种配电网规划方法，包括：
[0034]步骤1、获取配电网节点接入的分布式光伏与储能系统数据；
[0035]步骤2、根据分布式光伏与储能系统数据提取配电网灵活性需求典型场景；
[0036]步骤3、基于提取的典型场景，构建计及灵活性的配电网双层规划模型；
[0037]步骤4、采用模拟退火粒子群算法求解计及灵活性的配电网双层规划模型，得到分布式光伏与储能系统的联合规划方案。
[0038]在步骤1中，分析待规划城市配电系统的发展目标和结构组成，收集待分析配电网的网架结构、可再生能源的出力现状、系统负荷现状及未来发展规划报告、各类灵活性资源的配置情况等资料，获取该配电网的分布式光伏与储能系统数据历史运行数据。
[0039]在步骤2中，根据节点分布式光伏与储能系统数据确定配电网典型场景个数，具体包括：
[0040]根据配电网的可再生能源出力情况和总负荷情况，聚合系统的负荷波动不确定性和可再生能源出力的不确定性；
[0041]计算系统下一时段净负荷和当前时段净负荷之差，建立系统灵活性需求时序场景；
[0042]采用近邻传播算法聚类出具有概率特征的灵活性需求场景；
[0043]按吸引度分离各个典型场景中的配电网向上和向下灵活性需求时序场景，将调节需求为正的序列归入向上灵活性需求场景，将调节需求为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网规划方法，其特征在于，包括：获取配电网节点接入的分布式光伏与储能系统数据；根据分布式光伏与储能系统数据提取配电网灵活性需求典型场景；基于提取的典型场景，构建计及灵活性的配电网双层规划模型；采用模拟退火粒子群算法求解计及灵活性的配电网双层规划模型，得到分布式光伏与储能系统的联合规划方案；所述计及灵活性的配电网双层规划模型包括：配电网上层规划模型和配电网下层模拟模型；所述配电网上层规划模型以最小化配电网综合成本为目标函数，通过求解模型确定分布式光伏的接入位置和容量以及储能系统的接入位置和容量，并传输给配电网下层模拟模型；所述配电网下层模拟模型以灵活性最优和综合运行成本最低为目标函数，优化配电网各场景下综合运行成本，制定系统中灵活性资源的协调控制策略，并将结果传递给配电网上层规划模型；配电网上层规划模型结合下层规划模型的返回结果，以灵活性和经济性最优为目标对分布式光伏与储能系统进行优化配置。2.如权利要求1所述的一种配电网规划方法，其特征在于，所述配电网上层规划模型的目标函数为：其中，C
total
表示系统年综合成本；C
OP
表示系统综合运行成本，主要包括灵活性资源运维成本、网络损耗成本、VSC功率损耗成本、调用可中断负荷后给予用户的补偿成本、输电网购电成本以及光伏弃电惩罚成本；表示储能系统年化投资成本；表示分布式光伏年化投资成本；C
FL
表示网络灵活性不足惩罚成本。3.如权利要求2所述的一种配电网规划方法，其特征在于，配电网上层规划模型的约束条件包括：分布式光伏与储能系统的接入数目、渗透率以及出力限制约束和潮流约束。4.如权利要求1所述的一种配电网规划方法，其特征在于，所述下层模拟层以配电网综合运行成本和日灵活性最优为目标函数进行灵活性优化，通过调用灵活性资源，优化灵活性裕度，在保证配电网系统运行过程中源荷平衡的同时，使系统综合运行成本最低。5.如权利要求4所述的一种配电网规划方法，其特征在于，所述下层模拟模型的目标函数表示为：f1＝minC
op
其中，C
op
表示系统综合运行成本；表示t时刻配电网系统向上灵活性裕度；表示t时刻配电网系统向下灵活性裕度。6.如权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱峰，马永明，宋伟，屈然，戴莉，张莉，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济宁供电公司，
类型：发明
国别省市：