[发明专利]基于电压越限度和不确定性的配网光伏接纳能力计算方法

说明书

本发明公开了一种基于电压越限度和不确定性的配电网光伏接纳能力计算方法，包括如下步骤：1)针对配电网生成若干种光伏接入场景，同时，构造一天中任意时段t内的负荷有功需求区间值；2)针对每种光伏接入场景计算光伏接纳能力；该方法能够充分考虑实际配网的运行需求，同时计及光伏和负荷的不确定性变化特性，使计算得到的光伏接纳能力具有更好的适应性和可行性。

技术领域

本发明涉及配电网分布式发电技术领域，特别涉及一种基于电压越限度和不确定性的配电网光伏接纳能力计算方法。

背景技术

现阶段，分布式光伏电源在配电网中的渗透率不断提高，其产生的诸如过电压、线路过载、反向潮流、电能质量降低等问题也越来越严重，这为配电网的安全可靠运行带来了很大挑战，极大限制了配电网中允许接入的最大光伏容量，即光伏接纳能力。同时，光伏电源出力和负荷需求的不确定性复杂动态变化也会对配电网的正常稳定运行产生很大影响，进而在一定程度上影响到光伏接纳能力。对光伏接纳能力进行精确的定量分析与计算可为光伏适应性规划与建设改造提供合理的理论依据，在保证配电网高效可靠运行的前提下尽可能多地接纳光伏电源，最大限度地提升光伏发电效益。

传统的光伏接纳能力计算方法通常考虑母线稳态电压、线路传输功率、线路载流量以及光伏渗透率等配电网运行约束，采用优化方法求得配电网中最大可接入的光伏容量。但该方法通常只针对某些特定的光伏接入场景，光伏安装的位置或容量比较固定，缺乏多接入场景的分析计算，因此得到的光伏接纳能力适应性不足。针对该问题，目前应用较多的是随机场景分析法，通常基于Monte Carlo计算方法进行计算，该方法牺牲了一定的计算速度，能够模拟大量的光伏接入场景，因此得到的光伏接纳能力结果更具说服力。

但是，由以上两种方法计算得到的光伏接纳能力值通常比较保守。以母线稳态电压为例，对于实际配电网而言，往往允许短时间、小范围、低比例的电压越限场景出现，显然该条件下的光伏接纳能力会更大；同时，以上方法也未考虑光伏电源和负荷的各种不确定性变化对配电网运行的影响，难以反映实际配网的运行状态，因而不能保证计算结果的合理性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电压越限度和不确定性的配电网光伏接纳能力计算方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种基于电压越限度和不确定性的配电网光伏接纳能力计算方法，包括如下步骤：

1)针对配电网生成若干种光伏接入场景，同时，构造一天中任意时段t内的负荷有功需求区间值；

2)针对每种光伏接入场景计算光伏接纳能力。

所述的步骤1)中针对配电网生成若干种光伏接入场景的方法包括如下步骤：

Ⅰ)初始化配电网运行状态，设置Monte Carlo仿真次数N_M为1；

Ⅱ)以1为步长，逐渐增加光伏安装数量，直到达到系统总节点数N_bus为止；

Ⅲ)对于每种光伏安装数量，在一定范围内随机选择各光伏的安装位置及容量，其中各节点最多安装1个光伏，以此形成N_bus种不同的光伏接入场景；

Ⅳ)判断此时N_M是否小于Monte Carlo总仿真次数N_M,total，若满足，则返回继续执行步骤Ⅱ)和步骤Ⅲ)，若不满足，则共计产生N_S,total种光伏接入场景。

进一步的，所述的步骤1)中构造一天中任意时段t内的负荷有功需求区间值的方法为：

设定Monte Carlo总采样天数D的取值，统计D天内光伏有功出力以及有功与无功负荷需求的时序数据，然后分别计算时段t内光伏有功出力区间值负荷有功需求区间值以及负荷无功需求区间值时段t内光伏有功出力区间值的计算方法为：