[发明专利]一种基于双层场景区间潮流的DRE并网准入容量规划方法

说明书

本发明公开了一种基于双层场景区间潮流的DRE并网准入容量规划方法，所述规划方法充分利用多场景技术和区间潮流的特点，提出了双层场景区间潮流方法：基于风电和光伏的累积概率分布进行拉丁超立方抽样得到整个样本空间，运用K‑means聚类算法得到两层场景集，第一层场景集运用区间潮流进行计算，若节点电压满足约束，则下属的第二层场景集均满足约束，否则对其下属各场景集，选取典型场景进行潮流计算，判断是否满足约束，求解节点电压越线概率，以最大化DRE并网准入容量为目标，以节点电压作为机会约束，基于双层场景区间潮流建立DRE并网准入容量模型，并运用万有引力搜索算法进行求解。

技术领域

本发明涉及分布式可再生电源技术领域，特别是涉及基于双层场景区间潮流的DRE并网准入容量规划方法。

背景技术

电力作为应用广泛的二次能源，目前主要由化石能源转换而来，造成了严重的环境污染和能源危机。因此，人们开始将视线转向可再生能源，尤其是风电和光伏。起初，可再生能源发展路线类似于传统能源，通过建立大规模的风光发电基地实现集中式管理和并网发电。由于光伏和风力具有能量密度低、分散性强与出力不稳定等特点，单一的集中式发展方式潜力有限。研究学者率先决定发展分布式电源，即位于配电网或负荷附近的容量较小的发电设施，作为大电网的重要补充。

新能源技术的进步和配套市场机制的改革，推动了DRE的快速发展。随着渗透率的逐渐增长，DRE应用在带来清洁电能的同时也为配电网的运行添加了严峻的挑战。配网运行模式由传统的单电源-多负荷转变为多电源-多负荷，潮流方向发生改变，同时DRE出力具有很强的随机性。含高渗透率DRE的配电网潮流复杂的随机变化使得节点电压愈发难以控制。为此以节点电压作为机会约束条件，进行DRE并网准入容量规划，促进配电网和可再生能源的协同发展，成为目前电网规划的研究热点。

目前，DRE并网准入容量规划有两条技术路线。

1)基于某一特定场景确定并网容量；即假定配电网中源荷均为恒定值，通过确定性潮流计算，求解满足约束条件下DRE最大并网容量。这种处理方法简单，易于实现，但计算结果与实际情况存在较大偏差，具有很大的局限性。

2)考虑DRE输出功率的随机性，基于机会约束规划确定DRE最大并网准入容量。目前这方面的求解方法主要包括蒙特卡罗模拟、概率潮流和多场景分析三种方法，但均有一定局限性。蒙特卡罗模拟通过大量的随机抽样拟合实际运行工况，并逐一计算，求解精度高，但时间复杂度和空间复杂度大；概率潮流需已知各随机变量的准确概率分布，在随机变量波动较大时有明显误差，且难以考虑源荷的时序特性；多场景技术通过统计学方法产生典型场景拟合各种运行工况，但计算效率和拟合精度难以同时兼顾。除此之外，区间潮流也能够处理不确定性，根据源荷的区间分布求解状态变量的上下边界信息，但随机信息少，仅能判断是否越限，无法确定越限概率。

因此希望有一种基于双层场景区间潮流的DRE并网准入容量规划方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双层场景区间潮流的DRE并网准入容量规划方法，本发明结合多场景技术和区间潮流，参考多分查找法提出双层场景区间潮流联合求解策略。

所述规划方法包括以下步骤：

步骤一：统计配网所在地区风电和光伏历史数据，得到其在各时段内概率密度曲线；

步骤二：获取风电和光伏出力的累积概率分布；

步骤三：运用拉丁超立方抽样得到场景样本空间，拟合配电网的各种运行工况；

步骤四：运用K-means算法对样本空间进行聚类，得到第一层场景集，记为(k＝1,2,…,n)，其中n为第一层场景集数目，在此基础上逐一对各第一层场景集进一步聚类，得到第二层场景集(t＝1,2,…,m)，m为第一层场景集下属的第二层场景集数目；