[发明专利]基于场景分析法和电压调节策略的分布式光伏规划方法

说明书

本发明涉及一种基于场景分析法和考虑电压调节策略的分布式光伏优化规划方法，包括：步骤一：利用场景分析法进行场景分析，采用高维向量表征分布式电源和负荷的真实运行状态，通过聚类方法实现场景的压缩；步骤二：建立配电网分布式电源双层优化规划方法，步骤如下:(1)上层规划以最小化配电网的网损、最大化分布式电源运营商的收益等构建多目标，规划分布式电源的接入容量。(2)下层调度模型中采取不同的调度策略，把不采用调压策略、采用调压策略以及带有无功补偿的调压策略进行对比，对分布式电源进行规划。

技术领域

本发明涉及一种基于改进场景分析法和考虑电压调节策略的分布式光伏优化规划方法。

背景技术

经济技术水平的提高以及环境问题的日益严峻，促进了分布式可再生能源尤其是分布式电源的开发利用。此外，随着国家政策的支持，配电网中分布式电源的渗透率迅速增长，分布式光伏在“光伏精准扶贫”的政策下获得大力发展。为了应对分布式电源在传统配电网中的大规模接入，主动配电网以及智能电网等新理论和技术相继被提出，未来的配电网中分布式电源将会扮演更重要的角色，因此分布式电源的优化规划问题也尤为重要。

分布式电源如光伏电源和风机具有一定的不确定性，如何正确衡量这种不确定性，保证规划结果的合理性和经济性的问题亟待解决。有文献针对风力发电机优化规划中地区风速和负荷的不确定性的问题，利用多场景分析法处理存在的不确定性因素，构建了确定性规划模型，利用瑞丽概率密度分布函数描述一年中风速的概率分布情况，以一定步长将风速划分为若干个等级；利用聚类的方法将IEEE-RTS系统一年的负荷情况划分为10个等级，因此以[风机有功出力，负荷]构成的场景表征系统运行的各个状态。有文献考虑了风机、光伏和生物质三种分布式电源的优化规划，将生物质电源的出力看做恒定值，以[风机有功出力，光伏有功出力]构建多个场景进行分析。有文献以风机有功出力，光伏有功出力和负荷作为坐标轴构成三维状态空间，将全年8760个历史场景定位到空间中，通过设置合理的分度将系统划分成若干运行状态子空间，使得全年运行场景数量获得压缩。

高渗透率分布式电源的接入带来一系列问题，尤其是大规模潮流倒送导致的电压越限问题。有文献以间歇性分布式电源与电容器的投资支出、售电收益、系统降损收益、电压质量以及废气减排量综合效益为目标函数，建立综合最优配置模型。有文献通过对分布式电源和无功电容器的联合优化，研究了其对改善电压质量和降低网损的作用。有文献建立了双层优化配置模型，对分布式电源和电容器进行综合优化，上层规划分布式电源和电容器的收益，下层规划模拟无功优化。

现有技术方法的缺陷和不足：

(1)随着分布式电源数量和类型的增加，运用现有多场景分析法处理会造成场景数量的迅速增长，同时现有场景压缩的方法不能够准确地反映电网实际的运行状态。传统的场景分析将每个包含不确定因素的对象看作独立的个体，随着考虑的对象增多，导致场景的数量成指数增长的问题，而且忽略对象之间的相关性使得场景分析与真实运行有较大偏差。

(2)现有的分布式电源规划模型都是基于运营商或者是配电网某个单独的利益主体考虑，没有考虑不同利益主体的多目标优化。对于不同的利益主体，应该选择能够反映利益主体本身的目标函数。

(3)在调压方法上，现有调压方法没有考虑到不同位置的分布式电源对于节点电压的贡献度是不同的，由于不同的安装节点在电网拓扑中的位置不同，因此对于电压的调节有着不同的贡献。在调压策略上原有方法比较单一，只是单纯的通过无功优化或者有功削减来进行调节，没有把无功调压和有功调压的方法相结合，实现共同调压。

(4)现有技术方法没有充分利用光伏变流器的作用。变流器可以发出有功或者无功，通过对变流器的输出调节可以调控电压。白天电压越限时可以削减功率降低电压，夜晚负荷大、节点电压较低时可以发出无功功率抬高电压，现有的技术还没有考虑到这个问题。

发明内容