[發(fā)明專利]考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性的光伏接入優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510919918.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN105528653A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳云力;朱全友;李順昕;秦礪寒;黃毅臣;陳丹;聶文海;呂昕;楊敏;史智萍;李笑蓉;趙國(guó)梁;皇甫成;薛小強(qiáng);孫瑜;羅瑋;張晉梅;霍菲陽(yáng);楊金剛;趙煒煒;李莉;李博;靳東暉;張海霞;單體華;王智敏;李大興;李文龍;袁紹軍;謝曉英;李文軍;王旭冉;岳昊;夏革非;于寶鑫;李江濤;趙一男;趙敏;宋國(guó)堂;曹天植;吳濤;石建磊;王康元;鮑威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院;浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮;陳琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性的光伏接入優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)用電量也在迅速增加，當(dāng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)不能滿 足所轄區(qū)內(nèi)日益增長(zhǎng)的負(fù)荷需求或者某些用戶對(duì)供電可靠性提出更高要求時(shí)，就需要對(duì)系統(tǒng) 進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展規(guī)劃。配電系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃的主要任務(wù)是根據(jù)規(guī)劃期間網(wǎng)絡(luò)中空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的 結(jié)果和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基本狀況確定最優(yōu)的系統(tǒng)建設(shè)方案，在滿足負(fù)荷增長(zhǎng)和安全可靠供應(yīng)電能 的前提下，使配電系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用最小。傳統(tǒng)的擴(kuò)展方法通常是增加常規(guī)電源的購(gòu)電 量，即在滿足未來負(fù)荷增長(zhǎng)要求以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行約束的前提下，尋找一組最優(yōu)的決策變量(如 變電站位置和容量、饋線的路徑和尺寸等)，使投資、運(yùn)行、檢修和網(wǎng)損等費(fèi)用之和最小。

分布式發(fā)電是一種新型的、很有發(fā)展前途的發(fā)電和能源綜合利用方式，它具有節(jié)省投資、 降低損耗、提高系統(tǒng)可靠性、效率高、能源種類多樣等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其位置靈活、分散的特點(diǎn) 極好地適應(yīng)了分散電力需求和資源分布，它不但可用于電力調(diào)峰、建造備用電站或熱電聯(lián)供 電站，又可實(shí)現(xiàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立發(fā)電，近年來得到電力工業(yè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。隨著分布式發(fā)電 的出現(xiàn)，規(guī)劃人員在制定增容方案時(shí)有了更多選擇，不僅僅是新建變電站和饋線，還可以將 分布式發(fā)電納入新的選擇，以實(shí)現(xiàn)更為顯著的效益。將分布式發(fā)電和電網(wǎng)相結(jié)合是節(jié)省投資 成本、提高能源利用效率、增強(qiáng)電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的重要方式。分布式發(fā)電持續(xù)迅猛 地發(fā)展勢(shì)頭以及其在系統(tǒng)中不合理的大量滲透將對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，從這個(gè)方面看，也要 求電網(wǎng)規(guī)劃人員必須對(duì)計(jì)及分布式發(fā)電的配電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行前瞻性的研究。

當(dāng)大量的分布式電源出現(xiàn)在規(guī)劃方案中時(shí)，大量的隨機(jī)變化使得系統(tǒng)的復(fù)雜性大大地增 加，傳統(tǒng)的規(guī)劃方法沒有充足的能力解決包含分布式電源的規(guī)劃問題，這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的 規(guī)劃方法都不同程度地將規(guī)劃問題進(jìn)行了簡(jiǎn)化，對(duì)于規(guī)劃中客觀存在的難以定量表達(dá)的不確 定性因素缺乏較好的處理方法。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)分布式電源的出現(xiàn)會(huì)使電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)、規(guī)劃和運(yùn)行要面對(duì)比過去更大的不確 定性。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃一般情況下是按照“負(fù)荷預(yù)測(cè)一電源規(guī)劃一網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃”的步驟進(jìn)行 的。在負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)候，不僅要知道負(fù)荷總量預(yù)測(cè)值，還應(yīng)該清楚負(fù)荷分布和增長(zhǎng)的規(guī)律。 而大量的用戶安裝分布式電源為其提供電能，必然對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的負(fù)荷增長(zhǎng)模式產(chǎn)生影響， 使得配電網(wǎng)規(guī)劃人員更加難于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷的增長(zhǎng)情況，從而對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃造成影響。

(2)配電網(wǎng)規(guī)劃一般考慮5～20年，在此年限內(nèi)，通常假定電網(wǎng)負(fù)荷逐年增長(zhǎng)，新的中 壓、低壓節(jié)點(diǎn)不斷出現(xiàn)，需要增建一個(gè)或更多的變電所。由于規(guī)劃問題的動(dòng)態(tài)屬性同其維數(shù) 密切相關(guān)(通常幾千個(gè)節(jié)點(diǎn)需要同時(shí)考慮)，若再出現(xiàn)許多發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，使得在所有可能的網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)中尋找到最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)布置方案(即可以使建造成本、維護(hù)成本和電能損耗最小的方案) 就更加困難。

(3)對(duì)于想在配電網(wǎng)安裝分布式電源的用戶或獨(dú)立發(fā)電公司，他們與想維持系統(tǒng)現(xiàn)有的 安全和質(zhì)量水平不變的配電網(wǎng)公司之間存在一定的沖突。因?yàn)橛写罅糠植际诫娫唇尤肱潆娤? 統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行，這將對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深刻影響，對(duì)大型發(fā)電廠和輸電的依賴逐步減少， 原有的單向電源饋電潮流特性發(fā)生了變化，一系列包括電壓調(diào)整、無功平衡、繼電保護(hù)等在 內(nèi)的綜合性問題將影響系統(tǒng)的運(yùn)行。為了維護(hù)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，必須使分布式電源 能夠接受調(diào)度。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就需要通過電力電子設(shè)備對(duì)其進(jìn)行必要的控制和調(diào)節(jié)，將 分布式電源單元集成到現(xiàn)有的配電系統(tǒng)中，這不但需要改造現(xiàn)有的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，還要由 被動(dòng)到主動(dòng)(電壓調(diào)整、保護(hù)政策、干擾和接口問題)地管理電網(wǎng)。

此外，分布式電源的機(jī)組類型及其所采用能源的多樣化，使得如何在配電網(wǎng)中確定合理 的電源結(jié)構(gòu)、如何協(xié)調(diào)和有效地利用各類型的電源成為迫切需要解決的問題。

分布式電源合理接入配電網(wǎng)可以有效改善配電網(wǎng)電壓、減小系統(tǒng)有功網(wǎng)損、提高系統(tǒng)負(fù) 荷率；反之，如果接入位置和容量不合理，則會(huì)影響配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如何將分布式 電源配置與配電網(wǎng)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，對(duì)有效提高資源利用率、保障電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行具有重要意 義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種成本更小，更高效的考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性 的光伏接入優(yōu)化方法。