[发明专利]一种扶贫光伏布点定容方法

说明书

本发明公开了一种扶贫光伏布点定容方法，包括如下步骤：(1)以经济运行净成本最小、光伏发电削减量最小和网络损耗最小为上层目标函数，根据典型日光伏出力、光伏接入约束和电网运行约束，构建上层配电网扶贫光伏接入模型；(2)以经济收益为下层目标函数，根据分布式发电市场化约束和扶贫村落光伏安装量投资约束，构建下层扶贫村落光伏安装量投资模型；(3)将上述两模型中的非凸约束条件凸性近似；(4)将双层规划模型转化为单层模型求解，获取扶贫光伏布点定容接入配置方案。本发明解决了因扶贫光伏电站无序接入电网，造成扶贫地区电网的运行效率和整体收益下降的问题。

技术领域

本发明属于新能源发电配置技术领域，更具体地，涉及一种扶贫光伏布点定容方法。

背景技术

光伏发电具有清洁环保、技术可靠和收益稳定等特点，因此在贫困地区推进光伏扶贫项目，既符合精准扶贫方略，又符合国家新能源发展战略要求。但是，扶贫光伏的井喷式发展也给贫困地区电网造成了巨大负担，考虑到扶贫地区配电网相对薄弱，负荷容量不足且未形成与光伏出力的动态匹配等因素，大量扶贫光伏的无序接入导致了电压越限、网损攀升和消纳难度大等多方面问题，影响了扶贫地区电网的运行效率和整体收益，部分地区甚至出现无法保证贫困户最低收益情况。

目前，扶贫光伏电站接入一般是由电网公司根据光伏投建规模以及邻近变压器容量确定接入单个变压器，接入方案并不涉及供电线路的整体和村集体收益最优分析。当光伏安装容量达到一定规模时，该种无序接入的方案进一步加剧了电网运行风险，降低了项目整体收益。在光伏扶贫的适用性上存在以下问题：(1)扶贫光伏基本建设在贫困地区，电网网架结构较为薄弱，部分地区甚至存在“一乡一变，一村一线”的现象对网架结构的扩展规划、动态重构和光储一体化配置等改造目标，扶贫地区电网短时间难以达到，且存在着巨额改造成本；(2)扶贫光伏接入配电网在实际工程中需要遵守一系列政策规范，但研究中大多只考虑电网接入的物理约束，对实际工程操作的可借鉴意义不大；(3)扶贫光伏的接入中除去电网公司外仍涉及扶贫地区村集体等多利益主体，分布式发电市场化的不同典型交易模式更是对各主体间的利益关系产生的不同影响，研究中对此也甚少涉足。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于一种扶贫光伏布点定容方法，旨在解决现阶段扶贫光伏电站无序接入电网的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种扶贫光伏布点定容方法：

包括：

(1)以经济运行净成本最小、光伏发电削减量最小和网络损耗最小为上层目标函数，根据典型日光伏出力、光伏接入约束条件和电网运行约束条件，构建上层配电网扶贫光伏接入模型；

(2)以经济收益为下层目标函数，根据分布式发电市场化约束条件和扶贫村落光伏安装量投资约束条件，构建下层扶贫村落光伏安装量投资模型；

(3)将上述两模型中的非凸约束条件进行凸松弛化；

(4)将下层扶贫村落光伏安装量投资模型转化为上层约束条件，实现双层规划模型转化为单层模型的求解；

(5)获取扶贫光伏布点定容接入配置方案。

优选地，所述将下层扶贫村落光伏安装量投资模型转化为上层约束条件的方法为KKT条件转化方法；

优选地，所述光伏出力公式为：

其中，P_s为光伏电源额定功率，α_T为光伏板的功率温度系数，T为运行光伏组件温度，为纬度为的光伏待建地区第m月d天h时的地表太阳辐照度小时均值；

光伏待建地区的地表太阳辐照度小时均值公式为：