[發明專利]一種分布式能源集群優化方法及系統

有效

• 申請號: 201911341306.2
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110970939B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 劉念;潘明夷
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明公開了一種分布式能源集群優化方法及系統。該方法包括：獲取配電網內各節點不同時刻的有功功率；根據配電網內各節點不同時刻的有功功率計算配電網內節點之間的電氣距離；根據配電網內節點之間的電氣距離對配電網內各節點進行聚類處理，生成多個聚類后的分布式能源集群；以消納風光發電量最大為目標分別對每一個分布式能源集群進行優化處理，得到每一個分布式能源集群內分布式電源利用的有功功率。采用本發明的方法及系統，能夠滿足集群內部負荷和新能源出力的雙向調節需求，提高分布式能源的消納水平。

技術領域

本發明涉及分布式能源技術領域，特別是涉及一種分布式能源集群優化方法及系統。

背景技術

分布式能源作為新型能源利用方式，在能源緊缺問題日益嚴峻的環境下具有無可比擬的優勢。隨著大規模分布式能源的接入，使配電網從單電源、單向潮流變為多端電源和頻繁變化的雙向潮流，配電網的電源供電結構、運行方式都發生巨大的改變，電源自身出力的不確定性更是加重了靈活性電源的調節負擔。傳統集中式配電網控制已經不適用于如今多節點擁有發電、儲能、用電及輔助服務能力的分布式能源網絡。近年來興起的分布式能源集群化為解決這一問題提供了新的思路。分布式能源集群區別于微網需要依靠地理位置形成分布式能源集合，一般根據特定優化目標而實現，為電網運行和控制提供便利，能夠充分發揮集群內部高度自治特性，為分布式能源大規模接入配電網造成的沖擊提供了新的解決思路。

目前，分布式能源集群優化方法，多集中于電壓優化控制、減少功率損耗等方面。但是，由于電力系統的負荷特性呈現明顯的時變特點，不同類型、不同用電特點的電力負荷迅速增長，負荷峰谷差正呈逐步擴大的趨勢，負荷側的調峰需求增大。隨著大規模新能源的不斷接入，在控制節點多且分散的情況下，電源自身出力的不確定性加重了靈活性電源的調節負擔，同時受限于系統的調峰能力，當新能源的出力超過了系統靈活性電源的調節范圍時，必須限制其出力以保證系統發用電的實時平衡，從而出現了新能源棄電，消納受限的現象。傳統的電壓優化控制、減少功率損耗的分布式能源集群優化方法不能解決分布式電源消納這一問題。因此，如何在分布式能源集群優化的同時考慮分布式電源的消納，是亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種考慮分布式電源消納的分布式能源集群優化方法及系統，滿足集群內部負荷和新能源出力的雙向調節需求，提高分布式能源的消納水平。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種分布式能源集群優化方法，包括：

獲取配電網內各節點不同時刻的有功功率；所述節點包括分布式電源和負荷；

根據所述配電網內各節點不同時刻的有功功率計算配電網內節點之間的電氣距離；所述電氣距離反映節點功率的相似程度；

根據所述配電網內節點之間的電氣距離對配電網內各節點進行聚類處理，生成多個聚類后的分布式能源集群；

以消納風光發電量最大為目標分別對每一個分布式能源集群進行優化處理，得到每一個分布式能源集群內分布式電源利用的有功功率。

可選的，所述根據所述配電網內各節點不同時刻的有功功率計算配電網內節點之間的電氣距離，具體包括：

根據如下公式計算節點之間的電氣距離：

式中，L_ij和L_ji均表示節點i和節點j之間的電氣距離，D_it表示節點i在t時刻的有功功率，D_jt表示節點j在t時刻的有功功率。

可選的，所述根據所述配電網內節點之間的電氣距離對配電網內各節點進行聚類處理，生成多個聚類后的分布式能源集群，具體包括：

獲取待生成分布式能源集群的個數；