【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及预测计算，尤其涉及一种预测分布式能源配电网长期收益的方法。
技术介绍
1、分布式能源(der)被广泛认为是配电网中重要的可再生能源发电模式之一。以接受大规模可再生能源为特征的配电网已成为配电网未来发展的主要趋势和方向。分布式电源改变了传统配电网的能量流动模式，给配电网的经济性、可靠性和电能质量带来了巨大的挑战。因此，有效合理地配电网投资规划是解决上述问题的必要条件。如何充分考虑dg对配电网的影响并做出合理的投资决策，是有限投资条件下配电网规划的核心任务之一。
2、一般来说，发电资源的可用性与其运行特性相关。同一类型机组具有相同的出力特性，为匹配负荷的特性，需要采用多种不同类型电源共同供电的方式，以此为目标进行的优化计算即为容量充裕度问题。该计算需考虑需求不确定性和系统可用性，以确保关键时间内的供电能力可用性。它可以通过电力系统的多种稳定因素来衡量，包括预期负荷损失概率、预期负荷损失和未服务能量等。
3、另一方面，与发电机组相关的一个重要指标是有效承载能力。它表示与发电能力增加相关的额外负荷量，同时保持适当的预订系统需求。有效承载能力与发电机铭牌容量之比称为容量可信度。有效承载能力的精确计算非常复杂，需要大量数据，不仅包括电力需求，还包括电厂特性，如铭牌容量、季节特性和强迫停机概率。
4、学术界致力于通过发电机、网络和储能系统的交互运行来解决分布式可再生资源并入配电网所带来的挑战。但其主要关注在考虑可再生能源的不确定性、电网约束以及分布式能源整合的同时规划经济效益最大化的配电网。这
5、实际上，配电网投资是相互关联的，并且长期受到负荷增长、der增长和gdp等多种因素的动态影响。传统的优化方法无法代表多种动态外部因素对配电网需求的长期影响。而且，它无法分析分销网络的长期概况并考虑这些因素的投资回报预期。
6、因此，需要提供一种预测分布式能源配电网长期收益的方法来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述之一技术问题，本专利技术提供的一种预测分布式能源配电网长期收益的方法，其特征在于，通过如下步骤进行配电网长期收益预测：
2、步骤a：构建配电网投资子系统，并设置充电状态对可用容量的约束；
3、步骤b：构建收益计算子系统，并计算分销网络收入的增长；
4、步骤c：构建终端用户子系统，并计算配电网用户需求和der增长；
5、步骤d：构建线性潮流计算模型，设置约束和运行条件并添加太阳能电池板、风力涡轮机和储能系统对分布式能源的影响。
6、作为更进一步的解决方案，所述步骤a具体包括如下子步骤：
7、步骤a1：设置投资对象，对每一个配电网投资子系统的投资对象赋予相应权重；其中，投资对象包括电化学储能、静态无功补偿器、crc，变压器和输电线路；
8、步骤a2：设置投资决策方案；其中，投资决策方案基于投资盈利能力的经济指标。
9、作为更进一步的解决方案，所述步骤b具体包括如下子步骤：
10、步骤b1：通过趋势变化和随机波动来计算配电网每年的峰值负荷；
11、步骤b2：对配电网负荷接入节点和并网节点的电能质量指标进行时间和空间平均；其中，电能质量指标包括电压偏差度和三相电压不平衡度；
12、步骤b3：统计时间内配电网自耗电量与总负荷供电量的比值来表示能源自平滑度，并计算配电网的自给能力；
13、步骤b4：使用线路负荷系数、清洁能源弃电率和设备利用率反映项目效益；
14、步骤b5：设置安全质量参数、环境影响参数以及经济参数描述总效益，并赋予其相应的权重指数。
15、作为更进一步的解决方案，所述步骤c具体包括如下子步骤：
16、步骤c1：通过多个指标描述der的增长；其中，所述多个指标包括能源自给率和可再生能源并网率；
17、步骤c2：统计用户平均供电不足百分比，用于量化各种接入方式对配电网可靠性指标的改善效益
18、步骤c3：对各种接入方式进行效益成本比排序比较，并得出最佳效益措施。
19、作为更进一步的解决方案，所述步骤d具体包括如下子步骤：
20、步骤d1：构建分布式能源配电网最优潮流问题的目标函数，其中，目标函数包含要素：配电网损耗最小、节点电压偏差最小和分布式能源运行成本最小要素；
21、步骤d2、设置网络约束；其中，网络约束包含节点有功功率输入、分布式储能和无功功率补偿输入、der出力约束、电流约束、节点电压约束、储能约束、无功补偿及变压器容量约束；
22、步骤d3：设置不同场景，将标准划分为高或低的res增长速率以及高或低的负荷增长速率，得到在不同实际下的投资趋势。
23、作为更进一步的解决方案，所述步骤a2通过收益因数来描述投资决策，其表示为：
24、
25、其中，iv是当前产能比率，dis为贴现因子。
26、作为更进一步的解决方案，在所述步骤b5中，安全质量参数包括自给能力和用电可靠性；环境影响参数包括自给能力、新能源弃置率、线路利用率和公共设施使用率；经济参数包括用电可靠性和三相电压不平衡度；总效益表示为：
27、rfsum＝α1rfq+α2rfeco+α3rfen；
28、其中，rfsum表示总效益参数，rfq表示安全质量参数，feco表示环境影响参数，rfen表示经济参数；α1、α2、α3是各因素所占权重，可以依据实际发展规划进行调整。
29、作为更进一步的解决方案，在所述步骤b1中，通过如下公式计算峰值负荷：
30、
31、其中，a为长期下尖峰负荷的平均增长率、x为当年的尖峰负荷增长率。
32、作为更进一步的解决方案，在所述步骤d1中，构建短时间尺度目标方程，考虑配电网损耗最小、节点电压偏差最小和分布式能源运行成本最小，表示如下：
33、
34、其中，closs、cu、cres、cess分别表示配电网损耗、节点电压偏差、res减少的惩罚成本和储能设备充放电成本。
35、作为更进一步的解决方案，所述步骤a到步骤c使用系统动力学进行长时间尺度的投资推演，所述步骤d使用短时期市场结算仿真以实现双时间尺度投资推演。
36、与相关技术相比较，本专利技术提供的一种预测分布式能源配电网长期收益的方法具有如下有益效果：
37、1、传统的优化模型无法捕捉各种因素对配电网长期投资回报的动态影响；本专利技术设计了一个长期仿真模型，利用系统动力学对相关因素的长期趋势进行建模，产生的结果可以更有效地推断配电网络在较长时间尺度上的长期演化趋势。
38、2、配电网运行存在多重约束，传统系统动力学无法进行约束计算；本专利技术设计了双时间尺度仿真模型。采用系统动力学进行长期仿真，通过最优潮流约本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种预测分布式能源配电网长期收益的方法，其特征在于，通过如下步骤进行配电网长期收益预测：
2.根据权利要求1所述的一种预测分布式能源配电网长期收益的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括如下子步骤：
3.根据权利要求1所述的一种预测分布式能源配电网长期收益的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括如下子步骤：
4.根据权利要求1所述的一种预测分布式能源配电网长期收益的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括如下子步骤：
5.根据权利要求1所述的一种预测分布式能源配电网长期收益的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括如下子步骤：
6.根据权利要求2所述的一种预测分布式能源配电网长期收益的方法，其特征在于，所述步骤A2通过收益因数来描述投资决策，其表示为：
7.根据权利要求3所述的一种预测分布式能源配电网长期收益的方法，其特征在于，在所述步骤B5中，安全质量参数包括自给能力和用电可靠性；环境影响参数包括自给能力、新能源弃置率、线路利用率和公共设施使用率；经济参数包括用电可靠性和三相电压不平衡度；总效益表示为：
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