[發明專利]一種計及出力模糊隨機性的分布式電源規劃方法

有效

• 申請號: 201811435652.2
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109818369B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 朱俊澎;袁越;范志成;唐亮;孫辰軍;王卓然
• 申請（專利權）人: 河海大學;國網河北省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

1.一種計及出力模糊隨機性的分布式電源規劃方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)計及分布式電源出力模糊隨機性的典型日場景生成方法，能精確描述分布式電源接入給配電網引入的強不確定性，所述方法步驟為：

(1)建立日風速隨機模糊不確定模型，首先采用聚類算法將同年多時段歷史風速劃分為多個聚類中心，然后應用極大似然法求取聚類中心的風速分布參數ξ_k和ξ_c擬合值：

式中：f(·)為風速的概率密度函數；v為風速；ξ_k為表示形狀參數k的模糊變量；ξ_c為表示尺度參數c的模糊變量；

(2)采用統計工具對參數ξ_k和ξ_c進行分析并獲取其頻率分布圖，可得到其模糊表達形式；

(3)基于參數模糊表示形式，對分布的機會測度分布函數逆變換，可得隨機模糊變量風速數值：

式中：F為機會測度值；

(4)風速生成，對上式進行隨機模糊模擬過程，得到日風速的期望值曲線E(v)，即一組典型日場景風速數據；

(5)最后，根據風機發電模型計算得到典型日場景風電出力曲線P_WT：

式中：v為風機輪轂高度處的風速；v_ci為切入風速；v_co為切出風速；v_rate為額定風速；P_rate為額定功率；λ₁、λ₂和λ₃為風機功率特性曲線參數，可通過曲線擬合得出；

2)基于典型日場景生成方法，提出一種主動配電網雙層分布式電源規劃方法；具體為：以分布式電源供應商年收益最大為上層優化目標，以節點功率平衡約束、線路功率約束、電壓幅值約束、關口功率約束、儲能系統約束、分布式電源約束，進行分布式電源的選址定容優化過程，得到最優接入位置和容量；以配電公司年網損費用最低為下層優化目標，以節點功率平衡約束、線路功率約束、電壓幅值約束、關口功率約束、網架約束，進行網架結構優化過程，得到網架結構最優方案；

所述分布式電源供應商年收益的優化目標如下：

maxP_Net＝E_Bef-C_Lcc

式中：P_Net、E_Bef、C_Lcc分別為分布式電源供應商年收益、年收入以及年全壽命周期成本；

分布式電源供應商年收入：

式中：式中：E_Sell、E_Env、E_Sub、分別為分布式電源的售電收益、環境改善收益、政府補貼收益以及儲能系統低儲高放收益；為分布式電源有功功率；為分布式電源上網電價；le_g、Va_g、St_g分別為溫室氣體的環境價值系數、排放費用、環境價值、排放強度；C^Sub為政府補貼電價；以及C_EChar、C_EDis分別為儲能系統的充放電功率以及充放電電價；r為社會折現率，Y為規劃周期年數；i、t、s、m和g分別表示節點、時刻、場景數、分布式電源類型和溫室氣體類型；

分布式電源供應商年全壽命周期成本：

式中：C_Fix、C_Ins、C_Ope、C_Fau和C_CD分別為分布式電源的初始固定投資成本、安裝成本、運行維護成本、故障成本和設備廢棄成本，為儲能系統的運行維護成本；N_m,i、為分布式電源的接入數量、單位容量安裝成本；為分布式電源的運行維護系數；R_m、TF_s,m、ρ_s,m分別為分布式電源停電損失函數、故障時間、年故障率；h_m為拆卸處理的成本，η_m為設備剩余殘值系數；N^Ess、S^Ess分別為儲能系統的額定容量、運行維護系數；

節點功率平衡方程：

式中：P_s,i,t、以及分別為節點的有功注入功率、分布式電源有功出力、關口有功功率、儲能系統的充放電功率和負荷的有功功率；Q_s,i,t、以及分別為節點的無功注入功率、分布式電源無功出力和負荷的無功功率；V_s,i,t和V_s,j,t為節點i和j的電壓幅值，θ_s,ij,t為線路ij兩端的相角差；G_ij和B_ij分別為線路的電導和電納；

線路功率約束：

P_l^min＜P_s,l,t＜P_l^max

式中：P_s,l,t為線路l有功功率；

電壓幅值約束：

V_i^min＜V_s,i,t＜V_i^max

關口功率約束：

儲能系統約束：

式中：和分別為儲能充放電狀態量；和分別各調度周期內首尾時刻的荷電狀態值；ρ^EChar和ρ^EDis分別為儲能系統的充放電效率，Δt為儲能系統的調度周期；

分布式電源約束：

式中：表示分布式電源的接入數量上限；為分布式電源典型日場景出力曲線；λ^DG為分布式電源功率因數。

2.按照權利要求1所述的一種計及出力模糊隨機性的分布式電源規劃方法，其特征在于，所述步驟2)中：

所述配電公司年網損費用最低的優化目標如下：

式中：表示網絡線路網損；

節點功率平衡方程：

式中：P_s,i,t、以及分別為節點的有功注入功率、分布式電源有功出力、關口有功功率、儲能系統的充放電功率和負荷的有功功率；Q_s,i,t、以及分別為節點的無功注入功率、分布式電源無功出力和負荷的無功功率；V_s,i,t和V_s,j,t為節點i和j的電壓幅值，θ_s,ij,t為線路ij兩端的相角差；G_ij和B_ij分別為線路的電導和電納；

線路功率約束：

P_l^min＜P_s,l,t＜P_l^max

式中：P_s,l,t為線路l有功功率；

電壓幅值約束：

V_i^min＜V_s,i,t＜V_i^max

關口功率約束：

網架約束：

配電網重構后須保證輻射狀運行，網絡連通無孤島。