[发明专利]一种风电高渗透率下的配电网的优化运行方法

说明书

本发明公开了一种风电高渗透率下的配电网的优化运行方法，考虑风电出力的间歇性与波动性，实现风电的最大消纳，进行配电网的优化运行，步骤：1)分析风力发电的间歇性与波动性，建立风电功率输出概率模型；2)以风电最大消纳、有功网损最小为目标函数，保证电网和设备安全运行为约束条件，建立风电高渗透率下的配电网的优化运行模型；研究求解风电高渗透率下的配电网的优化运行模型的方法，根据求解结果，实现风电高渗透率下的配电网的优化运行。本发明以渗透率最大、有功网损最小作为目标函数，对配电网进行优化，考虑风力发电的消纳、配网的损耗，在保证电力系统安全可靠运行的前提下，最大的利用风力资源发电和减少系统的有功损耗。

技术领域

本发明属于智能电网领域，具体涉及一种风电高渗透率下的配电网的优化运行方法。

背景技术

近年来，随着一次能源形势的日益严峻，电力需求的持续增长，世界各国正在积极开发利用可代替的新能源。以风能发电为主的分布式能源接入配电网的问题也越来越受到重视，已成为国内外的研究热点。目前，我国成为全球风电规模最大的国家，并网风电已突破1亿千瓦，国家电网是目前全球接入新能源规模最大的电网。风力发电利用清洁能源，不但可以减少污染物排放，还可以有效地降低建设高压输电线路造成的电磁污染和线路沿途对植被的破坏；风力发电可以弥补大电网安全稳定性的不足，在意外灾害发生时继续供电，已成为集中供电方式不可缺少的重要补充；同时风力发电具有能源利用类型和供应渠道多元化的特点，是实施能源供应来源多样化战略、确保能源安全和缓解能源危机的一种很好的途径。

风力发电具有节能减排、减轻环境污染、降低线路损耗、改善电能质量和提高供电可靠性等优点，但同时其功率输出受气候环境影响很大，具有明显的间歇性、随机性以及波动性，会影响电力系统的正常运行。随着风力发电渗透率的逐渐提高，风力发电的间歇性和波动性的影响更加变大，已经到了不可忽视的地步。同时，电网规模以及风电的间歇性、波动性也会影响风电的消纳率，不能做到充分消纳风力能源，从而影响电力系统的运行效益提高。针对以上不足，本发明专利提出了一种风电高渗透率下的配电网的优化运行方法。

发明内容

本发明的目的在于考虑风力发电输出的间歇性和波动性，实现配网中风电的最大消纳，进行配电网的优化运行，提高风力发电的渗透率和配电网的网络损耗，从而创造出更高的经济效益。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种风电高渗透率下的配电网的优化运行方法，包括以下步骤：

步骤一、分析风力发电的间歇性与波动性，建立风电功率输出概率模型；

步骤二、以风电最大消纳、有功网损最小为目标函数，保证电网和设备安全运行为约束条件，建立风电高渗透率下的配电网的优化运行模型；

步骤三、研究求解风电高渗透率下的配电网的优化运行模型的方法，根据求解结果，实现风电高渗透率下的配电网的优化运行。

进一步，步骤一中，分析风力发电的间歇性与波动性，首先建立风速概率模型，再根据风速与风机输出功率的关系，建立风电功率输出概率模型。

进一步，步骤一中，建立的风速概率模型采用weibull分布风速模型，模型的参数通过历史风速信息计算求得。

进一步，步骤二中，风电最大消纳、有功网损最小按0.5、0.5权重求和作为目标函数，约束条件包括有功无功约束、节点电压约束。

进一步，步骤二中，风电最大消纳通过使风电尽量运行在最大功率状态即最大出力和实际出力之差最小实现。

进一步，步骤三中，通过人工智能算法中的遗传算法实现风电高渗透率下的配电网的优化运行模型的求解，根据求解结果进行优化，实现风电高渗透率下的配电网的优化运行。