[发明专利]高比例可再生能源在输配电网协同接入下的配比优化方法

权利要求书

1.一种高比例可再生能源在输配电网协同接入下的配比优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取基础数据；

2)基于所述基础数据进行聚类，获得典型规划场景；

3)针对所述典型规划场景，建立输配电网协同规划模型，该输配电网协同规划模型以成本最低为目标，考虑的约束条件包括输配电网独立约束条件和输配电网协同约束条件，决策变量包括输配电网中可再生能源机组投资容量、常规机组发电功率、可再生能源弃能功率和切负荷功率；

4)求解所述输配电网协同规划模型获得最优可再生能源投资容量方案；

5)基于所述最优可再生能源投资容量方案获得高比例可再生能源在输配电网的最优配比。

2.根据权利要求1所述的高比例可再生能源在输配电网协同接入下的配比优化方法，其特征在于，所述基础数据包括网架相关数据、机组相关数据、负荷相关数据和风电出力数据。

3.根据权利要求1所述的高比例可再生能源在输配电网协同接入下的配比优化方法，其特征在于，所述步骤2)中，采用谱聚类方法对负荷、可再生能源出力时序数据进行聚类，实现场景削减，获得典型规划场景。

4.根据权利要求3所述的高比例可再生能源在输配电网协同接入下的配比优化方法，其特征在于，所述谱聚类方法具体步骤包括：

201)根据每个负荷点最高负荷与风电场容量对时序数据标准化处理；

202)形成相似度矩阵W和度矩阵D，并计算拉普拉斯矩阵L；

203)通过对L标准化处理得到L'，并计算对应的特征值λ和特征向量V_e＝{v_e1,v_e2,...,v_en}，其中：

204)取出前k小的特征值所对应的特征向量作为列向量形成向量矩阵V_k，通过k-means方法对特征向量聚类得到m个聚类中心

205)利用概率再分配方法计算各典型规划场景概率，计算式如下：

式中，为典型规划场景再分配概率；p^x为场景x发生的概率；Ω_i为第i类场景集合。

5.根据权利要求1所述的高比例可再生能源在输配电网协同接入下的配比优化方法，其特征在于，所述输配电网协同规划模型的目标函数表示为：

min F＝f_inv+f_tran+f_dist

式中，f_inv、f_tran和f_dist分别为输配电网可再生能源机组投资费用、输电网运行费用和配电网运行费用；c_i和x_i分别表示输电网可再生能源机组i的单位容量投资费用和最优投资容量；c_j和x_j分别表示配电网可再生能源机组j的单位容量投资费用和投资容量；c_q,i和p_q,i,t分别为常规机组单位发电成本以及最优出力；c_r,i和p_rs,i,t为可再生能源机组单位弃能成本和最优弃能功率；c_d,i和p_d,i,t分别为负荷节点单位切负荷成本和最优切负荷功率；T_s为场景s的持续时间；T为输电网节点集合；D为配电网节点集合。

6.根据权利要求1所述的高比例可再生能源在输配电网协同接入下的配比优化方法，其特征在于，所述输配电网协同规划模型的约束条件包括节点功率平衡约束、线路潮流约束、相角约束、可再生能源机组弃能电量约束、切负荷功率约束、燃煤机组出力约束、燃煤机组爬坡约束、微型燃气轮机约束、电压幅值约束、主动断线数量约束、机组投资容量约束、高比例可再生能源发电量占比约束和边界传输功率约束。