[發(fā)明專利]含高比例分布式電源的配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)價(jià)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911189987.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110808612A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓春成;鹿麗;賀歡;徐大利;祝湘博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司鞍山供電公司;國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司;東北電力大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 長(zhǎng)春市吉利專利事務(wù)所 22206
• 代理人: 李曉莉

含高比例分布式電源的配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)價(jià)方法屬于配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)分析影響運(yùn)行靈活性的相關(guān)因素，從配電網(wǎng)絡(luò)電壓約束出發(fā)，基于改進(jìn)模糊C均值聚類算法劃分負(fù)荷場(chǎng)景，提出了計(jì)及負(fù)荷場(chǎng)景概率的運(yùn)行靈活定量評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法，從空間性和時(shí)間性上實(shí)現(xiàn)對(duì)高比例DG的配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)價(jià)。該指標(biāo)能夠反映系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的靈活性狀態(tài)和變化，以及儲(chǔ)能裝置對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性提升作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種含高比例分布式電源的配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

隨著可再生能源的推廣，高比例分布式電源(Distributed Generation,DG)接入配電系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)。配電系統(tǒng)應(yīng)對(duì)DG隨機(jī)性、波動(dòng)性出力產(chǎn)生的不確定性影響的能力已經(jīng)成為目前關(guān)注的焦點(diǎn)。運(yùn)行靈活性是衡量系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不確定性因素能力的重要指標(biāo)，配電系統(tǒng)只有具備充足的運(yùn)行靈活性，才能接納更高比例的DG，因此研究和評(píng)價(jià)含高比例分DG的配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種含高比例分布式電源的配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)價(jià)方法用于確定配電系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性以便使配電系統(tǒng)接納更高比例的DG。

含高比例分布式電源的配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟，并且以下步驟順次進(jìn)行，

步驟一、利用Matlab軟件搭建含高比例分布式電源的配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性指標(biāo)仿真模型，向仿真模型中輸入配電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、分布式電源出力約束條件以及負(fù)荷樣本的原始數(shù)據(jù)；

步驟二、等時(shí)間間隔采集選定天數(shù)中每天的負(fù)荷樣本的原始數(shù)據(jù)，采用改進(jìn)模糊C均值聚類算法對(duì)負(fù)荷樣本的原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，并按最佳聚類數(shù)劃分場(chǎng)景，場(chǎng)景數(shù)與最佳聚類數(shù)相同，分別獲得各負(fù)荷場(chǎng)景所占比例和采樣時(shí)間段內(nèi)各場(chǎng)景的負(fù)荷波動(dòng)性指標(biāo)；

步驟三、通過(guò)潮流計(jì)算，獲得各場(chǎng)景下各節(jié)點(diǎn)的電壓波動(dòng)值，節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)值分為增大和減小兩個(gè)方向，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的電壓波動(dòng)值和節(jié)點(diǎn)靈活性充裕度公式分別獲得節(jié)點(diǎn)的向上的電壓波動(dòng)的充裕度和節(jié)點(diǎn)的向下的電壓波動(dòng)的充裕度；

步驟四、選定時(shí)間尺度，在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)，根據(jù)潮流計(jì)算并獲得各時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)的電壓波動(dòng)值并判斷電壓波動(dòng)的方向，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的靈活性指標(biāo)公式和任一時(shí)刻系統(tǒng)靈活性指標(biāo)公式分別計(jì)算并獲得各節(jié)點(diǎn)靈活性值和系統(tǒng)運(yùn)行靈活性值，并輸出；

步驟五、根據(jù)輸出的各節(jié)點(diǎn)靈活性值、系統(tǒng)運(yùn)行靈活性值以及各設(shè)定的閾值進(jìn)行分類篩選出系統(tǒng)運(yùn)行靈活性不足的節(jié)點(diǎn)和運(yùn)行靈活性不足的時(shí)刻。

所述步驟一中配電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)類型和接入節(jié)點(diǎn)的分布式電源類型。

所述步驟一中分布式電源出力約束條件包括功率平衡約束、電壓安全約束和儲(chǔ)能約束。

所述步驟二中負(fù)荷樣本的原始數(shù)據(jù)包括各負(fù)荷模型的占比數(shù)。

所述步驟二中負(fù)荷場(chǎng)景所占比例公式為：

H_h＝p_h/p

式中，H_h為所占比例，p_h為第h種典型負(fù)荷場(chǎng)景中包含的原始負(fù)荷樣本數(shù)，p為典型負(fù)荷場(chǎng)景中包含的原始負(fù)荷樣本總數(shù)。

所述步驟二中場(chǎng)景的負(fù)荷波動(dòng)性指標(biāo)為：

式中：E_bn^S為負(fù)荷波動(dòng)性指標(biāo)；n＝1,2,…,q-1；T為采樣樣本的周期；P_c為系統(tǒng)負(fù)荷總量；為第n+1個(gè)采樣周期的第b個(gè)場(chǎng)景在第S次迭代時(shí)的聚類中心；為第n個(gè)采樣周期的第b個(gè)場(chǎng)景在第S次迭代時(shí)的聚類中心的含義。

所述步驟三中節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)的充裕度公式為：