[發明專利]一種考慮光儲持續帶載能力的配電網可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201710208952.6
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107093007B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 黃偉;張勇軍;陳伯達;陳家超
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明提供一種考慮光儲持續帶載能力的配電網可靠性評估方法，具體步驟為：首先對光伏出力歷史數據進行聚類分析；然后建立不同天氣類型下的光伏出力時間序列模型；最后通過蒙特卡洛法對考慮光儲持續帶載能力的配電網運行狀態進行仿真，獲取配電網的可靠性指標。本發明創新點有三：其一，考慮了不同天氣類型下光伏出力的時序性對配電網可靠性的影響；其二，通過計算一定置信水平下光儲持續帶載能力，得到配電網故障后的孤島動態劃分策略；其三，提出了計及孤島運行特性的配電網可靠性評估方法。

技術領域

本發明涉及配電網可靠性評估技術領域，特別涉及一種含光伏電源的配電網，并考慮光儲持續帶載能力的配電網可靠性評估方法。

背景技術

近年來，煤炭、石油等化石能源的逐漸枯竭使得能源危機在全球進一步深化，生態環境危機也日漸加深，這促使了各國大力推動可再生、分布式能源的發展。隨著分布式電源技術的發展以及政策積極支持，大量分布式電源開始以各種形式接入到配電網中，隨著滲透率的增加，分布式電源對配電網運行的影響不容忽視。

光伏發電技術是一種儲量豐富的可再生清潔能源，是分布式發電的重要形式，它的大規模接入將會對配電網可靠性產生重大的影響。研究考慮光伏接入的配電網可靠性評估中，需重點關注的問題有二：一是光伏電源的可靠性模型，二是考慮光伏接入的配電網可靠性評估算法。

對于第一個問題，光伏發電系統受到太陽輻射強度等的影響，其出力具有較強的隨機性和間歇性，故其出力也具有不確定性。現大多數文獻只用一個Beta分布去描述光伏出力的概率分布，這種方法忽視了光伏出力的時序性以及相同天氣類型下出力的相似性，而這是光伏出力的重要特征。

對于第二個問題，光伏接入后，配電網從一個輻射狀的網絡變成了一個多電源的網絡，傳統配電網可靠性評估方法已經不適用。雖有不少研究將光伏接入考慮到配電網可靠性評估中去，但很多研究以小時為采樣仿真間隔，認為光伏系統在孤島運行時某時刻滿足負荷需求就認為在這一小時內一定能滿足負荷需求，但實際上由于光伏的波動性，在這一小時內光伏出力存在不能滿足負荷需求的情況。目前對配電網可靠性評估方法存在這一缺陷，因此提供一種能準確評估分布式發電微網接入配電網可靠性的方法尤為重要。

發明內容

本發明的目的是提出一種考慮光儲持續帶載能力的配電網可靠性評估方法，基于光伏出力時間序列模型，考慮光儲持續帶載能力，得到配電網故障后孤島動態劃分策略，進而對考慮提出一種系統化的考慮孤島運行特性的有源配電網可靠性評估方法.

本發明的目的通過如下技術方案實現。

一種考慮光儲持續帶載能力的配電網可靠性評估方法，其包括下述步驟：

步驟1：收集目標地區配電網的光伏電站N_p天的歷史出力數據，其中采樣時間間隔為ΔT_c，第i天采樣時刻t光伏的實際出力為P(i,t)；對不同日的光伏出力曲線進行聚類，得到N_e類光伏出力曲線，其中N_e表示聚類得到的不同天氣類型的數量，同一天氣類型下的光伏出力特性相似；統計得到不同天氣類型之間的轉換概率矩陣；

步驟2：根據聚類得到的不同天氣類型下的光伏出力歷史數據，分別建立不同天氣類型下的光伏出力時間序列模型；

步驟3：考慮不同天氣類型下的光儲持續帶載能力，并采用蒙特卡洛模擬法對所述配電網的運行狀態進行仿真，獲取所述配電網的可靠性指標。

進一步地，所述步驟1中對不同日的光伏出力曲線進行聚類，并統計歷史天氣過程轉換概率矩陣包括：

步驟1-1：第i天所有時刻t光伏的實際出力P(i,t)按時間先后排列組成行向量，稱之為第i天光伏出力曲線序列。選取4個能反映第i天光伏出力曲線序列的出力整體水平和波動特性的物理量組成特征向量，特征向量如下式所示：