[發明專利]考慮電量外送的多電壓等級電網分布式電源優化配置方法

有效

• 申請號: 201811550904.6
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109861272B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 李勇;姚慧芳;譚益;喬學博;唐亮;孫辰軍;王卓然
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司;湖南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 廣州容大知識產權代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年;潘素云

本發明公開了一種考慮電量外送的多電壓等級電網分布式電源優化配置方法，其中，該方法包括獲取風力發電和光伏發電等分布式電源的出力時序特性以及負荷的時序特性；分析并計算雙電壓等級耦合網絡中的就地消納量與外送電量；通過建立考慮電量外送的雙電壓等級耦合網絡DG優化配置的多目標模型對配置方案進行篩選，獲得雙電壓等級網絡中最佳的配置方案。本發明將DG的就地消納和電量外送相結合，并將其應用于多電壓等級電網中以彌補單層網絡消納能力不足的限制，提高系統中分布式電源的消納水平，有助于改善DG的利用率、系統的經濟效益等問題。本發明通過考慮電量外送實現了多電壓等級網絡間消納能力的協調，相較于傳統規劃方法，具有更高的應用價值。

技術領域

本發明涉及可再生能源電網技術領域，特別涉及一種考慮電量外送的多電壓等級電網分布式電源優化配置方法。

背景技術

近年來，能源危機、環境污染以及電力需求增長等問題，促進了以化石能源集中式利用為主的傳統能源利用模式向分布式和可再生能源結構的轉型，大力發展高滲透率分布式可再生能源的電力系統已成為必然趨勢。此外，隨著我國分布式電源(distributedgeneration，DG)裝機容量的迅速增長，負荷的就地消納能力不足及可能引起的資源浪費等問題也日益突出。常規規劃方法僅考慮不同類型DG出力和負荷需求的隨機性和時序性，導致DG優化配置的經濟性較差，無法適應高滲透率分布式電源并網的發展要求。

發明內容

有鑒于此，為了解決現有技術中的問題，本發明提出一種考慮電量外送的多電壓等級電網分布式電源優化配置方法。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：

一種考慮電量外送的多電壓等級電網分布式電源優化配置方法，包括以下步驟：

S1、分析風力發電和光伏發電的分布式電源出力以及負荷的時序特性；

S2、建立多電壓等級耦合網絡模型，并進行多電壓等級耦合網絡中的就地消納與電量外送處理；

S3、建立考慮電量外送的多電壓等級耦合網絡DG優化配置多目標函數模型；并對多目標模型進行求解，得出最佳配置方案。

進一步的，對分布式電源出力及負荷的時序特性進行分析，具體為：

根據歷史氣象數據，得到不同季節和天氣下的風速曲線與光照強度曲線，結合風速-風機出力函數和光強-光伏出力函數，繪制出風機和光伏出力的時序特性曲線；同時，將全年天氣情況劃分為典型場景，模擬各場景的DG出力情況，結合各場景所占權重，得到風機和光伏的年出力。

進一步的，所述多電壓等級耦合網絡模型為10kV和110kV耦合網絡，下層的10kV網絡為輻射型的中低壓配電網，上層的110kV網絡為環網運行的高壓網絡，上下層網絡之間通過變壓器耦合節點進行功率耦合；在滿足系統電壓限制范圍內，10kV側負荷開始消納DG的出力，此部分即為負荷的就地消納量；當DG出力高于負荷需求時，此時負荷消納DG會出現電量的富余，即DG的富余電量；當負荷需求大于DG出力時，系統需向大電網購電以滿足負荷需求；在10kV網絡的DG就地消納時段，該側的DG出力優先供給其負荷進行就地消納，在充分滿足該層網絡的負荷需求后，將DG的富余出力作為外送電量傳輸匯聚到耦合節點，通過調節耦合點變壓器變比等措施，將該部分電量安全高效地外送至110kV高壓網絡，以實現全網消納。

進一步的，雙電壓等級耦合網絡中的就地消納量與外送電量按下式計算；

外送電量為：

相應的，DG的就地消納量為：

其中