[发明专利]一种考虑风电和负荷不确定性的配电网规划方法

说明书

本发明涉及一种考虑风电和负荷不确定性的配电网规划方法。该方法通过联系数计及规划中分散式风电和负荷随机波动的不确定因素，以分散式风电利用率最大化为目标，以配电网投资运行费用最小为目标，最大限度地提高线路热稳定裕度，构建含分散式风电的配电网扩展规划模型，优化得到待选线路的扩建容量。该方法的实施有利于合理规划含分散式风电的配电网，充分利用风资源，最大限度提高线路热稳定裕度，减少配电网的投资运行成本。

技术领域

本发明属于电网规划领域，特别涉及一种考虑风电和负荷不确定性的配电网规划方法。

背景技术

我国风力资源远离负荷中心，风电场多处于电网末端，风电无法就地消纳，我国以大型风电基地为主要形式的风电发展迅猛，但随着局部地区风电接入水平的提高，风电消纳难题日益严峻。分散式接入风电项目是于负荷中心附近，不以大规模远距离输送电力为目的，所产生的电力就近接入当地电网进行消纳的风电项目。分散式风电有助于解决大规模集中式风电接入对大电网形成的安全问题，且有利于减少或避免“弃风”，同时减少远距离输送电能产生的损耗，对于优化利用分散风能资源、提高风能利用效率、推动风电与其他分布式能源融合发展具有重要意义。因此，因地制宜地开发分散式风电并将其接入配电网，不仅可以实现风力资源的充分利用，也可以就地充分消纳。

分散式风电的功率和负荷具有波动性和间歇性，对于不确定性，可以用场景分析、随机规划、模糊规划、鲁棒优化、灵敏度分析、联系数学等。由于联系数包含的信息量更大，反映的物理概念更清晰，其适用性和灵活性更强，易于实际应用和分析比较，所以采用联系数来描述和处理具有多种不确定性信息。

随着用电负荷的不断增大，当负荷增大到配电网支路运输极限时，为了保证配电网的安全稳定运行，需要对配电网的支路进行扩建。

在已有的研究中，仅从经济角度构建配电网扩展规划模型，未考虑接入配电网的分散式风电的利用率以及最大化提高线路热稳定裕度。针对上述研究存在的不足，本发明以分散式风电利用率最大化为目标，以配电网投资运行费用最小为目标，最大限度地提高待扩建线路热稳定裕度，构建含分散式风电的配电网扩展规划模型，对配电网待选线路的扩建容量进行优化，兼顾了分散式风电利用率和配电网投资运行费用，同时最大限度地提高线路热稳定裕度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑风电和负荷不确定性的配电网规划方法，该方法基于联系数描述分散式风电和负荷的不确定性，同时以分散式风电利用率最大、配电网投资运行费用最小、线路热稳定裕度最大作为目标函数，对配电网待选线路的扩建容量进行优化,合理规划含分散式风电的配电网，充分利用风资源，最大限度提高待扩建线路热稳定裕度，减少配电网的投资运行成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种考虑风电和负荷不确定性的配电网规划方法，包括如下步骤，

步骤S1、通过利用联系数表示分散式风电和负荷的随机波动；

步骤S2：以分散式风电利用率最大化为目标，以配电网投资运行费用最小为目标，最大限度地提高待扩建线路热稳定裕度，构建含分散式风电的配电网扩展规划模型；

步骤S3：求解含分散式风电的配电网扩展规划模型，优化得到待选线路的扩建容量。

在本发明一实施例中，所述步骤S1具体实现如下：

步骤S11：分散式风电出力具有随机性，绝大部分时间里都以一个值为中心在一范围内变化，并且随着偏离该中心的距离逐渐增大其出现的概率逐渐减小，用数学函数表述如下：

P_w,t＝P_ws,t+P_wd,ti_w,t