[發明專利]基于需求側管理與儲能的城鎮配電網光伏接入應對方法

有效

• 申請號: 202110028883.7
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112821451B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 蔡秀雯;陳茂新;陳鋼;何珊;何華琴;吳鯉濱;盧文成;王毅峰;許杭海;林明熙;黃東明;高領軍;邱梓峰;馬會軍;張國華;陳健榕
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司泉州供電公司;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00;H02J3/32
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

本發明提供了一種基于需求側管理與儲能的智慧城鎮配電網分布式光伏接入應對方法，包括步驟：步驟S1：分別針對需求側管理中的分時電價、可削減負荷及可平移負荷進行建模；步驟S2：分別針對儲能技術中的壽命特性、運行特性進行建模；步驟S3：建立計及安全穩定約束的智慧城鎮配電網運行優化模型；步驟S4：將步驟S1中優化模型轉化為最小化光伏棄光的條件風險值；步驟S5：基于聚類過程，對光伏出力海量場景進行削減，生成典型場景，作為配電網運行優化模型輸入變量；步驟S6：對配電網潮流方程進行二階錐松弛，將優化問題轉化為混合整數二階錐規劃問題進行求解。本發明能夠解決光伏出力的隨機性、間歇性和波動性給電力系統安全穩定運行帶來的問題。

技術領域

本發明涉及智慧城鎮配電網運行技術領域，特別是一種基于需求側管理與儲能的智慧城鎮配電網分布式光伏接入應對系統。

背景技術

近年來，隨著光伏滲透率在智慧城鎮配電網中的不斷提升，光伏出力的隨機性、間歇性和波動性給電力系統安全穩定運行帶來了巨大挑戰，并可能造成節點電壓越限、線路潮流過載、系統網損過大等不良影響，削弱智慧城鎮配電網的安全性與經濟性。高比例分布式光伏接入后，其復雜的時空分布特性進一步增加了其調控難度。區別于傳統配電網，智慧城鎮配電網中廣泛存在的智能量測單元、通信鏈路、能源管理系統、數據處理中心等，能夠充分發揮物聯網技術、云計算技術、大數據技術、空間地理信息集成技術在建設智慧城鎮中的積極作用，促進清潔能源利用提質增效、城鎮建設綠色集約。

在上述信息技術的支撐下，通過優化儲能出力方案和需求側管理方案來應對高比例分布式光伏接入智慧城鎮配電網所帶來的不良影響成為可能。現有研究主要通過電池儲能和需求側管理來應對上述不良影響，其中，電池儲能通過儲能和釋能過程，達到削峰填谷和提供備用的效果，而需求側管理則能夠充分利用用戶的可響應資源，促進合理用能。高比例分布式光伏接入背景下，如何充分挖掘智慧城鎮配電網中電池儲能和需求側管理在應對上述不良影響方面的潛力，在保證系統安全穩定運行的前提下進一步促進分布式光伏消納，是亟需解決的科學問題，具備重大的理論研究價值和工程實踐意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種基于需求側管理與儲能的智慧城鎮配電網分布式光伏接入應對系統，能夠解決光伏出力的隨機性、間歇性和波動性給電力系統安全穩定運行帶來的問題。

本發明采用以下方案實現：一種基于需求側管理與儲能的智慧城鎮配電網分布式光伏接入應對方法，包括以下步驟：

步驟S1：利用需求側管理作為分布式光伏接入應對手段，分別針對需求側管理中的分時電價、可削減負荷及可平移負荷進行建模；

步驟S2：利用儲能電池作為分布式光伏接入應對手段，分別針對儲能技術中的壽命特性、運行特性進行建模；

步驟S3：以光伏消納為目標，建立計及安全穩定約束的智慧城鎮配電網運行優化模型；

步驟S4：引入條件風險價值理論，描述光伏出力不確定性對智慧城鎮配電網運行帶來的尾部風險，將步驟S1中優化模型轉化為最小化光伏棄光的條件風險值；

步驟S5：基于聚類過程，對光伏出力海量場景進行削減，生成典型場景，作為配電網運行優化模型輸入變量；

步驟S6：利用錐優化方法對配電網潮流方程進行二階錐松弛，將優化問題轉化為混合整數二階錐規劃問題進行求解。

進一步地，所述步驟S1中，針對需求側管理中的分時電價、可削減負荷及可平移負荷進行建模具體為：

分時電價中用電價格可表述為關于時間的分段函數，其公式為：