[發明專利]基于不確定理論的配電網廣義電源變電可信容量評估方法

在審

• 申請號: 201811155514.9
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109245155A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 韓璟琳;胡詩堯;安佳坤;邵華;凌云鵬;劉雪飛;楊占峰;韓偉;吳志力;宋毅;申澤淵;張知;翟廣心;劉宗歧;劉譯聰;郝永康;劉文霞
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司經濟技術研究院;國網河北省電力有限公司;國家電網有限公司;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發明公開了一種基于不確定理論的配電網廣義電源變電可信容量評估方法，在計算設備中執行，該方法包括：確定配電網系統的最大安全負荷Q₀；確定配電網系統在未配置廣義電源時的初始可靠性水平H₀；計算配置了廣義電源的配電網系統的可靠性水平H_G；當可靠性水平不等于初始可靠性水平時，調整配電網系統的負荷，并根據調整后的負荷Q重新確定配電網系統的可靠性水平H_G；當可靠性水平H_G等于初始可靠性水平H₀時，將當前配電網系統的負荷Q與最大安全負荷Q₀的差ΔQ作為廣義電源的變電可信容量。本發明一并公開了相應的計算設備。

技術領域

本發明涉及配電網變電站容量規劃技術領域，尤其涉及一種基于不確定理論的配電網廣義電源變電可信容量評估方法和計算設備。

背景技術

能源是人類賴以生存、經濟發展和社會進步的重要基礎資源，關系到國家經濟命脈和國家安全的重要戰略物資，因此，合理有效地開發、利用和保護能源資源，做出適合我國國情的能源規劃是十分必要的。

電網規劃的任務是根據規劃期間的負荷增長及電源規劃方案確定相應的最佳電網結構。傳統的電網規劃方法主要是數學規劃方法和啟發式方法,其共同特點是以確定的未來環境為基礎,建立數學模型,求得最佳規劃方案。

近年來，電力市場化改革等影響電網規劃的不確定性因素越來越多,在電網規劃中需要考慮各種不確定性因素對規劃結果的影響，但傳統的規劃方法都無法滿足這種要求，其數學上嚴格的最優方案對于未來情況而言并非最優，甚至可能導致由于未來不確定性因素的影響而不得不進行大量的補償投資,從而降低甚至失去了“最優”規劃的意義，造成巨大的損失。為了克服傳統規劃方法的不足，在規劃中考慮不確定性因素影響已經得到了國內外學術界和工程界的廣泛關注。

為解決電網規劃中的不確定性因素，國內學者鄧聚龍提出了灰色方法、倪明提出了證據理論；國外學者Borkowska B.提出了隨機方法，Saraiva J T提出了模糊方法。從以上理論與方法的應用中可以看出，這些理論與方法對電網規劃中各種不確定性因素的處理具有很好的參考價值和應用前景。其中有些電網靈活規劃方法已經開始應用于實際的電力系統規劃工程中,取得了比較滿意的社會、經濟效益。

綜上所述，近年來，電力市場化改革等影響電網規劃的不確定性因素越來越多,電網靈活規劃方法的研究已得到了各方面的普遍關注，成為電力系統規劃中的一個重要研究領域。但目前電網考慮不確定性的靈活規劃方法主要集中于輸電網，針對于配電網的不確定性規劃方法的研究仍較缺乏。

而隨著分布式電源、儲能及需求側響應資源滲透率的不斷提高，其可作為配電網中的電源代替變電容量承擔部分負荷，因此將配電網中的分布式能源統稱為廣義電源(Generalized Power Source，GPS)。評估配電網中廣義電源替代變電容量的容量價值，不僅可以為主動配電網中變電站規劃提供支撐，從而提高電網資產設備利用率，而且可以有效評估廣義電源對電力系統的貢獻，為市場機制和電價政策的制定提供決策支持。如何能在變電容量規劃階段考慮到分布式電源的替代容量，根據扣除后的變電站容量進行選址和定容將會適應更大規模分布式能源并網的規劃場景，其中可信容量的求解技術方法具有重要研究意義。

近年來，國內外針對用可信容量來評估間歇性能源對系統容量充裕度所做貢獻的研究取得了一定的成果，但仍存在以下問題：

(1)目前已有的研究大多是在大電網層面考察間歇性能源替代常規發電機組的有效容量，可靠性不變是指發電系統充裕性不變，缺乏對可信容量在配電網層面的研究。

(2)目前針對配電網層面，在一個變電站供電范圍內，分布式能源能夠替代的變電容量的研究方法是把容載比作為可靠性指標，分布式能源接入后，在容載比不變的情況下，將能夠多增加的負荷量定義為可信容量，并在變電站容量中扣除可信容量。不足之處在于會導致同一區域內的變電站規模不同，不利于故障下的負荷轉移，且未考慮高壓配網結構。