【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电网扩展规划，尤其涉及考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法及系统。
技术介绍
1、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。
2、随着“碳峰值、碳中和”战略的实施，可再生能源和电动汽车充电站等新一代电力负荷在配电网中不断接入，配网最优扩建规划被认为是实现更高光伏接入和更低碳排放的关键任务。然而，与输电系统相比，配电系统结构更加脆弱。由于光伏和新型负荷在整个配电网中的分布不确定性加剧，其稳定性也大大降低。随着可再生能源系统的显著渗透，如何从长远规划的角度提升配网稳定性，对配电网运营商来说具有重要意义。
3、目前，大多数光储充规划模型都以投资和运行成本最低为目标优化选址和容量配置，尤其是在高渗透率光伏接入下，忽略了大规模随机性资源对配电网承载能力的影响，使规划过程过于简单化。并且，在不确定源荷的描述过程中，虽然一些基于聚类方法得到的少量典型场景解决微电网容量配置问题，但是实际场景与预设场景出现偏差时，会无法满足系统运行可靠性的难题。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法及系统，协同规划光伏、储能、充电桩和包括无功补偿装置、有载变压调节器在内的主动管理资源，运用基于拉丁抽样和均值聚类的不确定性描述方法减小与实际场景的偏差，达到高渗透光伏能够接入配网要求和系统安全稳定运行的目的。
2、为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了
3、本专利技术第一方面提供了考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法。
4、考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，包括以下步骤：
5、搭建配网线路架构；
6、基于拉丁抽样和均值聚类方法，在不同场景下完成源荷不确定性出力的生成与削减，得到典型场景下的源荷出力描述；
7、考虑规划光伏、储能、充电桩、无功补偿装置和有载变压调节器，建立考虑投资建设成本、光伏弃电惩罚和电压偏差的多目标双层配网扩展规划模型，上层规划层以最小化投资建设成本为目标，下层运行层将网损和弃光量计入经济惩罚，建立以系统年运行成本和电压偏差量最小的多目标系统运行优化模型；
8、对双层配网扩展规划模型进行求解，得到在配网线路架构上光伏、储能、充电桩、无功补偿装置和有载变压调节器的选址、容量配置结果。
9、可选的，根据实际配网接线图或现有标准ieee 33节点图，计算各支路阻抗，刻画节点连接方式，搭建配网线路架构。
10、可选的，基于拉丁抽样和均值聚类方法，在不同场景下完成源荷不确定性出力的生成与削减，得到典型场景下的源荷出力描述，具体为：
11、利用拉丁抽样方法，扩充不同天气类型的光伏功率数据集和不同工作日类型的负荷需求数据集，将扩充后的光伏功率数据集和负荷需求数据集作为源荷数据集；
12、通过均值聚类方法，确定当前源荷数据集之间的欧氏距离，对生成的源荷数据聚类，得到不同时段的典型光伏发电和负荷需求场景；
13、基于场景削减得到源荷典型场景和配网架构。
14、可选的，上层规划层以最小化投资建设成本为目标，具体为：
15、min cadn＝cpv+cevcs+cess+coltc+csvc
16、其中，cadn为配网投资建设成本；cpv、cess、cevcs、coltc、csvc分别为pv、ess、evcs、oltc、svc的投资建设成本，pv为光伏、ess为储能单元、evcs为充电桩、oltc为有载调压变压器、svc为无功补偿装置。
17、可选的，下层运行层将网损和弃光量计入经济惩罚，建立以系统年运行成本和电压偏差量最小的多目标系统运行优化模型，具体为：
18、
19、其中，为配电网年运营成本；分别为年购销电成本、线路损耗成本、光伏发电弃电成本、配电网运行维护成本；
20、
21、voffset为配电网总电压偏移量；vmean,s,t为在场景s中，t时刻所有节点的平均电压；vs,i,t为场景s中节点i在周期t时的电压幅值；s/s为不确定场景的索引/集合；t/t为索引/小时集；i/ω为mv母线的索引/集合。
22、可选的，不同源荷描述场景下各中压母线各节点功率注入和功率流之间有功和无功平衡关系为：
23、
24、
25、其中，bl线路l的电纳；为场景s在t时段线l的有功、无功损耗；为场景s t时段线路l接收端有功、无功潮流；us,i,t为场景s中节点i在周期t时电压值的平方；代表如果i是线路l的接收端，则系数为1，如果总线i是线路l的发送端，则系数为-1，否则为0；代表如果i是第一行的发送端，则系数为1，否则为0；为母线i和线l的系数，由矩阵的转置组成。
26、可选的，所述双层配网扩展规划模型需要考虑如下约束：
27、光伏出力约束为:
28、
29、
30、其中，为不确定性描述时光伏发电趋势样本；picap,pv,mv,直接连接中压母线i或中压母线i的低压母线h的光伏容量；在场景s的时段t,mv母线i处的光伏功率；在场景s的t时段，低压母线h处的可用光伏功率；
31、功率充放电决策约束为：
32、
33、
34、其中，场景s周期t中压母线i低压母线h处ess充电功率；场景s周期t中压母线i低压母线h的ess放电功率；ness,h,i中压母线i的低压母线h内安装的参考ess单元数；us,h,i,t低压母线h功率分解的逻辑约束二元变量；
35、有载调压变压器约束为：
36、
37、
38、其中，vmin,vmax中压母线的最小和最大允许电压值；最小和最大oltc的平方可调比；
39、无功补偿量约束为：
40、
41、其中，svc补偿无功功率的上、下限值。
42、本专利技术第二方面提供了考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划系统。
43、考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划系统，包括：
44、架构搭建模块，被配置为：搭建配网线路架构；
45、源荷出力描述模块，被配置为：基于拉丁抽样和均值聚类方法，在不同场景下完成源荷不确定性出力的生成与削减，得到典型场景下的源荷出力描述；
46、双层配网扩展规划模型建立模块，被配置为：考虑规划光伏、储能、充电桩、无功补偿装置和有载变压调节器，建立考虑投资建设成本、光伏弃电惩罚和电压偏差的多目标双层配网扩展规划模型，上层规划层以最小化投资建设成本为目标，下层运行层将网损和弃光量计入经济惩罚，建立以系统年运行成本和电压偏差量最小的多目标系统运行优化模型；
47、配置结果求解模块，被配置为：对双层配网扩展规划模型进行求解，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，根据实际配网接线图或现有标准IEEE 33节点图，计算各支路阻抗，刻画节点连接方式，搭建配网线路架构。
3.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，基于拉丁抽样和均值聚类方法，在不同场景下完成源荷不确定性出力的生成与削减，得到典型场景下的源荷出力描述，具体为：
4.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，上层规划层以最小化投资建设成本为目标，具体为：
5.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，下层运行层将网损和弃光量计入经济惩罚，建立以系统年运行成本和电压偏差量最小的多目标系统运行优化模型，具体为：
6.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，不同源荷描述场景下各中压母线各节点功率注入和功率流之间有功和无功平衡关系为：
7
8.考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划系统，其特征在于：包括：
9.计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法中的步骤。
10.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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，根据实际配网接线图或现有标准ieee 33节点图，计算各支路阻抗，刻画节点连接方式，搭建配网线路架构。
3.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，基于拉丁抽样和均值聚类方法，在不同场景下完成源荷不确定性出力的生成与削减，得到典型场景下的源荷出力描述，具体为：
4.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，上层规划层以最小化投资建设成本为目标，具体为：
5.如权利要求1所述的考虑高渗透光伏接入下的源网荷储协同规划方法，其特征在于，下层运行层将网损和弃光量计入经济惩罚，建立以系统年运行成本和电压偏差量最小的多目标系...
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