[发明专利]一种考虑新能源随机性的主动配电网概率等值建模方法

说明书

本发明公开了一种考虑新能源随机性的主动配电网概率等值建模方法，包括步骤：1)获取主动配电网的运行数据；2)计算主动配电网中节点负荷和节点新能源发电的半不变量数据；3)计算主动配电网中节点注入功率的半不变量数据；4)计算主动配电网节点注入功率与边界节点等值注入功率间的近似线性关系；5)基于主动配电网中节点注入功率的半不变量数据以及近似线性关系计算得到边界节点等值注入功率的半不变量数据；6)根据边界节点等值注入功率的半不变量数据得到主动配电网的概率等值模型。本发明以半不变量为纽带，基于电力系统节点电压方程，建立主动配电网的概率等值模型，以提高输电网的分析效率和适应输配电独立运行的场景。

技术领域

本发明涉及电力系统建模的技术领域，尤其是指一种考虑新能源随机性的主动配电网概率等值建模方法。

背景技术

由于太阳能、风能等新能源具有环境友好的特性，作为新能源利用的主要方式，大规模新能源发电正在被接入到电力系统中。传统的配电网也在逐渐地转变为会在新能源发电较为充足的情况下向输电网传送电能的主动配电网。因此，输电网-配电网的耦合系统分析必须考虑到新能源带来的影响。建立配电网的等值模型可以提高输电网的分析效率，也适用于输电网-配电网由独立运营商运营的场景。因此，如何在构建主动配电网的等值模型时考虑新能源带来的影响成为必须解决的一个课题。

主动配电网的重要特征是有大规模的分布式新能源电源嵌入，因此对分布式新能源电源进行建模是建立主动配电网等值模型的重要步骤。不确定性是新能源电源的固有特性。在经济调度问题中，忽略不确定性会导致不可靠的调度结果，调度员也会因此部署多余的旋转备用容量，从而牺牲调度方案的经济性。考虑不确定还可以为电网的长期规划以及阻塞管理提供很好的方案。传统的等值建模忽略了新能源电源的随机性，因此不适用于对主动配电网进行建模。

除了不确定性以外，可再生能源的相关性也是其重要特性。由于配电网的地理范围较输电网的要小，因此在同一配电网中，气象条件是相似的，从而不同的风电场的风速之间、不同光伏电站的太阳辐射之间存在一定的相关性。忽略相关性会给电力系统的分析带来偏差，导致高昂的运行成本以及更高的失稳风险。主动配电网进行等值建模时必须考虑风速之间、太阳辐射之间的相关性，进而考虑新能源电源发电间的相关性。

本发明提供一种考虑新能源随机性的主动配电网概率等值建模方法，基于主动配电网的运行数据，用半不变量描述新能源的随机性，利用潮流方程中推导出的主动配电网节点注入功率与边界节点等值注入功率间的近似线性关系，得到边界节点等值注入功率的半不变量数据，最终建立主动配电网的概率等值模型。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种考虑新能源随机性的主动配电网概率等值建模方法，突破传统等值建模方法没有考虑新能源的随机性以及相关性的问题，以半不变量为纽带，基于电力系统节点电压方程，建立主动配电网的概率等值模型，以提高输电网的分析效率和适应输配电独立运行的场景。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种考虑新能源随机性的主动配电网概率等值建模方法，包括以下步骤：

1)获取主动配电网的运行数据；

2)计算主动配电网中节点负荷和节点新能源发电的半不变量数据；

3)计算主动配电网中节点注入功率的半不变量数据；

4)计算主动配电网节点注入功率与边界节点等值注入功率间的近似线性关系；

5)基于主动配电网中节点注入功率的半不变量数据以及近似线性关系计算得到边界节点等值注入功率的半不变量数据；

6)根据边界节点等值注入功率的半不变量数据得到主动配电网的概率等值模型。

在步骤1)中，所述主动配电网的运行数据包括线路阻抗、线路对地电容电纳、母线对地电容电纳、配电网拓扑关系和变压器阻抗。