[發明專利]高比例可再生能源在輸配電網協同接入下的配比優化方法

在審

• 申請號: 201811229820.2
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109523060A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 張程銘;柳璐;程浩忠;唐亮;孫辰軍;王卓然;辛潔晴
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網河北省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種高比例可再生能源在輸配電網協同接入下的配比優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取基礎數據；

2)基于所述基礎數據進行聚類，獲得典型規劃場景；

3)針對所述典型規劃場景，建立輸配電網協同規劃模型，該輸配電網協同規劃模型以成本最低為目標，考慮的約束條件包括輸配電網獨立約束條件和輸配電網協同約束條件，決策變量包括輸配電網中可再生能源機組投資容量、常規機組發電功率、可再生能源棄能功率和切負荷功率；

4)求解所述輸配電網協同規劃模型獲得最優可再生能源投資容量方案；

5)基于所述最優可再生能源投資容量方案獲得高比例可再生能源在輸配電網的最優配比。

2.根據權利要求1所述的高比例可再生能源在輸配電網協同接入下的配比優化方法，其特征在于，所述基礎數據包括網架相關數據、機組相關數據、負荷相關數據和風電出力數據。

3.根據權利要求1所述的高比例可再生能源在輸配電網協同接入下的配比優化方法，其特征在于，所述步驟2)中，采用譜聚類方法對負荷、可再生能源出力時序數據進行聚類，實現場景削減，獲得典型規劃場景。

4.根據權利要求3所述的高比例可再生能源在輸配電網協同接入下的配比優化方法，其特征在于，所述譜聚類方法具體步驟包括：

201)根據每個負荷點最高負荷與風電場容量對時序數據標準化處理；

202)形成相似度矩陣W和度矩陣D，并計算拉普拉斯矩陣L；

203)通過對L標準化處理得到L'，并計算對應的特征值λ和特征向量V_e＝{v_e1,v_e2,...,v_en}，其中：

204)取出前k小的特征值所對應的特征向量作為列向量形成向量矩陣V_k，通過k-means方法對特征向量聚類得到m個聚類中心

205)利用概率再分配方法計算各典型規劃場景概率，計算式如下：

式中，為典型規劃場景再分配概率；p^x為場景x發生的概率；Ω_i為第i類場景集合。

5.根據權利要求1所述的高比例可再生能源在輸配電網協同接入下的配比優化方法，其特征在于，所述輸配電網協同規劃模型的目標函數表示為：

min F＝f_inv+f_tran+f_dist

式中，f_inv、f_tran和f_dist分別為輸配電網可再生能源機組投資費用、輸電網運行費用和配電網運行費用；c_i和x_i分別表示輸電網可再生能源機組i的單位容量投資費用和最優投資容量；c_j和x_j分別表示配電網可再生能源機組j的單位容量投資費用和投資容量；c_q,i和p_q,i,t分別為常規機組單位發電成本以及最優出力；c_r,i和p_rs,i,t為可再生能源機組單位棄能成本和最優棄能功率；c_d,i和p_d,i,t分別為負荷節點單位切負荷成本和最優切負荷功率；T_s為場景s的持續時間；T為輸電網節點集合；D為配電網節點集合。

6.根據權利要求1所述的高比例可再生能源在輸配電網協同接入下的配比優化方法，其特征在于，所述輸配電網協同規劃模型的約束條件包括節點功率平衡約束、線路潮流約束、相角約束、可再生能源機組棄能電量約束、切負荷功率約束、燃煤機組出力約束、燃煤機組爬坡約束、微型燃氣輪機約束、電壓幅值約束、主動斷線數量約束、機組投資容量約束、高比例可再生能源發電量占比約束和邊界傳輸功率約束。