[發(fā)明專利]一種考慮新能源隨機(jī)性的主動配電網(wǎng)概率等值建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811472690.5
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109687431B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志剛;黃彬;吳青華;鄭杰輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發(fā)明公開了一種考慮新能源隨機(jī)性的主動配電網(wǎng)概率等值建模方法，包括步驟：1)獲取主動配電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；2)計(jì)算主動配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)負(fù)荷和節(jié)點(diǎn)新能源發(fā)電的半不變量數(shù)據(jù)；3)計(jì)算主動配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)注入功率的半不變量數(shù)據(jù)；4)計(jì)算主動配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)注入功率與邊界節(jié)點(diǎn)等值注入功率間的近似線性關(guān)系；5)基于主動配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)注入功率的半不變量數(shù)據(jù)以及近似線性關(guān)系計(jì)算得到邊界節(jié)點(diǎn)等值注入功率的半不變量數(shù)據(jù)；6)根據(jù)邊界節(jié)點(diǎn)等值注入功率的半不變量數(shù)據(jù)得到主動配電網(wǎng)的概率等值模型。本發(fā)明以半不變量為紐帶，基于電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓方程，建立主動配電網(wǎng)的概率等值模型，以提高輸電網(wǎng)的分析效率和適應(yīng)輸配電獨(dú)立運(yùn)行的場景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)建模的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種考慮新能源隨機(jī)性的主動配電網(wǎng)概率等值建模方法。

背景技術(shù)

由于太陽能、風(fēng)能等新能源具有環(huán)境友好的特性，作為新能源利用的主要方式，大規(guī)模新能源發(fā)電正在被接入到電力系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)也在逐漸地轉(zhuǎn)變?yōu)闀谛履茉窗l(fā)電較為充足的情況下向輸電網(wǎng)傳送電能的主動配電網(wǎng)。因此，輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)的耦合系統(tǒng)分析必須考慮到新能源帶來的影響。建立配電網(wǎng)的等值模型可以提高輸電網(wǎng)的分析效率，也適用于輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)由獨(dú)立運(yùn)營商運(yùn)營的場景。因此，如何在構(gòu)建主動配電網(wǎng)的等值模型時(shí)考慮新能源帶來的影響成為必須解決的一個(gè)課題。

主動配電網(wǎng)的重要特征是有大規(guī)模的分布式新能源電源嵌入，因此對分布式新能源電源進(jìn)行建模是建立主動配電網(wǎng)等值模型的重要步驟。不確定性是新能源電源的固有特性。在經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題中，忽略不確定性會導(dǎo)致不可靠的調(diào)度結(jié)果，調(diào)度員也會因此部署多余的旋轉(zhuǎn)備用容量，從而犧牲調(diào)度方案的經(jīng)濟(jì)性。考慮不確定還可以為電網(wǎng)的長期規(guī)劃以及阻塞管理提供很好的方案。傳統(tǒng)的等值建模忽略了新能源電源的隨機(jī)性，因此不適用于對主動配電網(wǎng)進(jìn)行建模。

除了不確定性以外，可再生能源的相關(guān)性也是其重要特性。由于配電網(wǎng)的地理范圍較輸電網(wǎng)的要小，因此在同一配電網(wǎng)中，氣象條件是相似的，從而不同的風(fēng)電場的風(fēng)速之間、不同光伏電站的太陽輻射之間存在一定的相關(guān)性。忽略相關(guān)性會給電力系統(tǒng)的分析帶來偏差，導(dǎo)致高昂的運(yùn)行成本以及更高的失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。主動配電網(wǎng)進(jìn)行等值建模時(shí)必須考慮風(fēng)速之間、太陽輻射之間的相關(guān)性，進(jìn)而考慮新能源電源發(fā)電間的相關(guān)性。

本發(fā)明提供一種考慮新能源隨機(jī)性的主動配電網(wǎng)概率等值建模方法，基于主動配電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，用半不變量描述新能源的隨機(jī)性，利用潮流方程中推導(dǎo)出的主動配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)注入功率與邊界節(jié)點(diǎn)等值注入功率間的近似線性關(guān)系，得到邊界節(jié)點(diǎn)等值注入功率的半不變量數(shù)據(jù)，最終建立主動配電網(wǎng)的概率等值模型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提出了一種考慮新能源隨機(jī)性的主動配電網(wǎng)概率等值建模方法，突破傳統(tǒng)等值建模方法沒有考慮新能源的隨機(jī)性以及相關(guān)性的問題，以半不變量為紐帶，基于電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓方程，建立主動配電網(wǎng)的概率等值模型，以提高輸電網(wǎng)的分析效率和適應(yīng)輸配電獨(dú)立運(yùn)行的場景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：一種考慮新能源隨機(jī)性的主動配電網(wǎng)概率等值建模方法，包括以下步驟：

1)獲取主動配電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；

2)計(jì)算主動配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)負(fù)荷和節(jié)點(diǎn)新能源發(fā)電的半不變量數(shù)據(jù)；

3)計(jì)算主動配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)注入功率的半不變量數(shù)據(jù)；

4)計(jì)算主動配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)注入功率與邊界節(jié)點(diǎn)等值注入功率間的近似線性關(guān)系；

5)基于主動配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)注入功率的半不變量數(shù)據(jù)以及近似線性關(guān)系計(jì)算得到邊界節(jié)點(diǎn)等值注入功率的半不變量數(shù)據(jù)；

6)根據(jù)邊界節(jié)點(diǎn)等值注入功率的半不變量數(shù)據(jù)得到主動配電網(wǎng)的概率等值模型。

在步驟1)中，所述主動配電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括線路阻抗、線路對地電容電納、母線對地電容電納、配電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系和變壓器阻抗。