[發明專利]一種配電網靈活性評估及資源配置方法及系統

在審

• 申請號: 202211221233.5
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN115411777A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 楊新婷;葉圣永;魏俊;李婷;李達;劉立揚;龍川;劉旭娜;柏昊陽;王子峣;潘一凡
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J3/14;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張雪萍

本發明公開了一種配電網靈活性評估及資源配置方法及系統，考慮配電網運行過程中，在不同時間尺度下呈現出的特點，采用特定的不確定性方法分別求解得到相應的運行場景集；然后統籌考慮微型燃氣輪機、儲能裝置、需求響應負荷等多類型靈活性資源，建立起各自的靈活性能力模型；最后設計規劃出與運行相結合的靈活性資源優化配置方法，采用目標級聯法實現規劃層和運行層的解耦和信息傳遞，經過反復迭代，在滿足靈活性供需平衡的情況下實現多類型資源靈活配置。

技術領域

本發明涉及配電網資源配置技術領域，具體而言，涉及一種配電網靈活性評估及資源配置方法及系統。

背景技術

隨著全球能源危機、氣候變化和環境污染問題的加劇，各國社會都在加快推進電力系統向清潔化、智能化的轉型。然而，以風機、光伏為代表的可再生分布式能源具有間歇性、隨機性和波動性，其在并網后與終端負荷疊加使得凈負荷在相鄰時刻呈現出更大的爬坡幅度。凈負荷波動、可再生能源出力預測誤差和負荷預測誤差的疊加加劇了配電網運行的不確定性，對配電網的靈活調節能力提出了嚴峻考驗。電力系統靈活性是指在經濟性和運行條件約束下，通過調度各類響應資源(如具有深度調峰能力的常規發電機組)，對發電側或者負荷側的功率隨機波動做出快速響應的能力。傳統配電網的靈活調節能力由上級主網通過變電站節點提供，然而受節點電壓和網架傳輸能力的影響，難以對電氣距離較遠節點的凈負荷波動做出及時有效的響應。由此，有必要對配電網中多類型的靈活性資源優化配置方法展開研究。

目前，針對配電網靈活性資源配置的研究按配置主體可分為儲能配置和需求側資源配置，按不確定性的時間尺度可分為基于場景的配置和基于魯棒性的配置。鹿國微建立了配網靈活性局部約束和整體計算模型，提出了考慮靈活性資源互動的儲能配置方法；李志浩等學者基于力學映射的多階段彈性評估模型，量化了需求響應配置對配電網靈活性的提升效果；任智君等學者建立規劃運行相結合的雙層模型，在運行層引入靈活性不足率作為評價指標，在規劃層引入綜合安全性指標對系統安全性進行評估，針對單一場景構建了微型燃氣輪機、儲能設備、需求響應負荷的配置模型；朱曉榮等學者充分考慮配電網靈活性對的多時間尺度特性，針對長時間尺度和短時間尺度分別采用不同處理方法建立配電網不確定性運行場景集，在此基礎上對配電網的儲能優化配置方法展開了研究。

現有研究大多針對某一種特定的靈活性資源進行配置，忽略了多類型資源的互補特性，而在對多種靈活性資源進行協調配置時，為簡化模型或求解過程往往只考慮配電網單一時間尺度下的不確定性，使得配置方案的供電可靠性偏低或者資源冗余過高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有的配電網靈活性資源配置方法局限于單一主體或單一時間尺度的不確定性，使得配置方案的供電可靠性低或資源冗余高。目的在于提供一種配電網靈活性評估及資源配置方法及系統，考慮配電網運行過程中，在不同時間尺度下呈現出的特點，采用特定的不確定性方法分別求解得到相應的運行場景集；然后統籌考慮微型燃氣輪機、儲能裝置、需求響應負荷等多類型靈活性資源，建立起各自的靈活性能力模型；最后設計規劃出與運行相結合的靈活性資源優化配置方法，采用目標級聯法實現規劃層和運行層的解耦和信息傳遞，經過反復迭代，在滿足靈活性供需平衡的情況下實現多類型資源靈活配置。

本發明通過下述技術方案實現：

一方面，本發明提供一種配電網靈活性評估及資源配置方法，包括以下步驟：

獲取配電網的歷史全年日運行數據，采用K-means聚類算法對所述歷史全年日運行數據的原始場景進行聚類，得到典型運行場景集；根據所述典型運行場景集，建立風機、光伏和負荷曲線的典型聯合場景集；采用多面體集合表征所述典型聯合場景集的預測誤差，得到配電網運行場景集；

建立靈活性需求模型，根據所述靈活性需求模型建立靈活性調節能力模型；

根據所述配電網運行場景集和所述靈活性調節能力模型建立配電網靈活性資源配置模型；

根據所述配電網靈活性資源配置模型進行配電網靈活性資源配置。