[發(fā)明專利]含電采暖設(shè)備和光伏電源的低壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃方法

在審

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• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN113095611A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊建華;侯斌;陳正
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12;H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 陳玉婷

本發(fā)明實施例提供一種含電采暖設(shè)備和光伏電源的低壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，該方法包括：構(gòu)建含電采暖設(shè)備和光伏電源的低壓配電網(wǎng)的拓撲圖；建立規(guī)劃模型，以用戶和供電企業(yè)綜合效益最高為優(yōu)化目標，并提供所述低壓配電網(wǎng)運行約束；使用遺傳算法對所述拓撲圖和所述規(guī)劃模型進行優(yōu)化計算，確定光伏電源的接入位置和接入容量。本發(fā)明實施例提供的方法，能夠避免光伏電源接入含有電采暖設(shè)備的低壓配電網(wǎng)帶來的對電網(wǎng)安全運行的負面影響和造成的光伏電源的經(jīng)濟效益的降低，提高了用戶和供電企業(yè)的綜合效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含電采暖設(shè)備和光伏電源的低壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

電采暖設(shè)備是提供將清潔的電能轉(zhuǎn)換為熱能的優(yōu)質(zhì)舒適環(huán)保的采暖方式的方式，其被證實能提供很多其他采暖方式不可比擬的優(yōu)越性，已經(jīng)被全球越來越多的用戶認可和接受。將電采暖設(shè)備作為光伏電源的一種消納手段，提高分布式光伏電源的就地消納能力，可以促進光伏工程的協(xié)調(diào)發(fā)展，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。對于一些基建改造較緩慢的地區(qū)，仍使用的是低壓配電網(wǎng)，低壓配電網(wǎng)能提供的電壓質(zhì)量和功率都有一定限制。

當大量設(shè)備從供需兩端接入薄弱的低壓配電網(wǎng)時，會對其正常的運行提出巨大的挑戰(zhàn)。主要體現(xiàn)在：

(1)電壓質(zhì)量的影響。分布式光伏電源的出力具有明顯的地域性與隨機性，光伏電源往往集中在一個區(qū)域，形成了區(qū)域分布式電源高滲透率特點。光伏電源的出力受到環(huán)境因素的制約，與光照強度成一定的關(guān)系，云層也會對其產(chǎn)生很大影響，經(jīng)實測，國內(nèi)的光伏電站最大出力變化率每分鐘可以達到20％-70％。這種隨機性會對電網(wǎng)的正常運行產(chǎn)生很大影響，造成配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量問題。同時低壓配電網(wǎng)相對薄弱，若光伏電源的接入點不合理有可能導致系統(tǒng)末端電壓的越限等問題。

(2)功率特性的影響。高滲透率的光伏電源與高比例的電采暖設(shè)備同時接入配電網(wǎng)，會改變配電網(wǎng)中的潮流分布，使得配電網(wǎng)工作在多電源情況下。一些極端情況會造成系統(tǒng)頻率變化，甚至造成繼電保護裝置誤動作。

(3)用戶經(jīng)濟性影響。光伏電源與煤改電工程的電采暖設(shè)備改變了用戶的用電習慣，用戶使用經(jīng)濟與否也對工程的完成度造成影響。

綜上所述，分布式光伏電源大規(guī)模接入含有電采暖設(shè)備的低壓配電網(wǎng)，可能對電網(wǎng)的安全運行以及分布式光伏電源的經(jīng)濟效益造成較大影響，無法到達全社會資源效益的最大化。

因此，如何避免光伏電源接入含有電采暖設(shè)備的低壓配電網(wǎng)帶來的對電網(wǎng)安全運行的負面影響和造成的光伏電源的經(jīng)濟效益的降低，最大程度的提高供電企業(yè)和用戶的綜合經(jīng)濟效益，仍然是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種含電采暖設(shè)備和光伏電源的低壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法處理在含有電采暖設(shè)備的低壓配電網(wǎng)接入光伏電源帶來的對電網(wǎng)安全運行的負面影響和造成的光伏電源的經(jīng)濟效益的降低的問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種含電采暖設(shè)備和光伏電源的低壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，包括：

構(gòu)建含電采暖設(shè)備和光伏電源的低壓配電網(wǎng)的拓撲圖；

建立規(guī)劃模型，以用戶和供電企業(yè)綜合效益最高為優(yōu)化目標，并提供所述低壓配電網(wǎng)運行約束；

使用遺傳算法對所述拓撲圖和所述規(guī)劃模型進行優(yōu)化計算，確定光伏電源的接入位置和接入容量。

優(yōu)選地，該方法中，所述構(gòu)建含電采暖設(shè)備和光伏電源的低壓配電網(wǎng)的拓撲圖，具體包括：

將所述電采暖設(shè)備和所述光伏電源作為所述拓撲圖中的節(jié)點；

使用深度優(yōu)先搜索法對所述節(jié)點和所述拓撲圖中的線路進行編號；

給電采暖設(shè)備的節(jié)點標注所述電采暖設(shè)備的容量。