[发明专利]提高系统安全性和协调性的源网荷规划方法

说明书

本发明公开了一种提高系统安全性和协调性的源网荷规划方法，其包括以下步骤：步骤1，确定源网荷系统结构；步骤2，利用源网协同因子评价源网荷系统的电源侧与电网侧协调性，并利用三个安全裕度指标提高电网N‑1安全性；步骤3，建立协调性目标函数和安全性目标函数，并结合经济性目标函数建立多目标规划模型；步骤4，对多目标规划模型中不确定性进行处理；步骤5，采用多目标细菌群体趋药性算法对多目标规划模型进行求解；步骤6，确定算例以及其特征参数进行仿真分析。本发明以经济性、安全性和协调性最优为目标，建立了源网规划模型，能够有效提高源网协调能力以及电网安全，并保证系统经济性，降低分布式电源接入电网造成的高度不确定性问题。

技术领域

本发明属于主动配电网规划技术领域，具体涉及一种提高系统安全性和协调性的源网荷规划方法。

背景技术

近年来，随着能源的日益减少和节能减排观念的深入，分布式发电在电力工业中应用广泛，以风电、光伏为代表的分布式电源(distributed generation,DG)得到广泛应用。为了解决不可控分布式电源在接入电网时所造成的不确定性等问题，主动配电网技术应运而生，可以有效调控系统潮流，实现主动管理和主动控制。

储能装置作为主动配电网实施主动控制的重要组成部分，可在一定程度上平衡分布式电源的间歇性出力带来的随机波动，提高电源功率的可调度水平化及电网中电源功率的消纳能力。需求响应机制可以联系电源侧和负荷侧，提高分布式电源在并网时的灵活性，直接影响了负荷需求在配电网中的应用以及未来发展。因此，在含分布式电源的主动配电网规划中，考虑储能和需求响应具有很重要的现实意义。

随着电网结构日趋复杂，负荷需求不断增加，危及电网安全的事故不断发生，因此，在电网规划中，不仅要研究经济性因素还要研究安全性因素，配电系统是整个电力系统中联系用户和发输电系统的重要关键纽带，也是保证可靠供电的重要一环，还是直接面向用户的最后一个环节，其安全性是配电网研究的重要基础，N-1安全作为系统安全性准则备受关注。

源网荷规划(source-grid-load coordination)是指电源、电网和负荷三者之间通过多样化的交互方式，安全、高效和经济地提高电力系统的功率平衡能力。含分布式电源的配电网规划不同于传统的配电网规划，传统的配电网规划一般是按照负荷预测--电源规划--网络规划的步骤进行的，而分布式电源的出现会使电力系统的负荷预测和运行面临更大的不确定性，需要考虑到分布式电源与配电网网架、负荷需求之间的协调互动关系。

此外，源网荷三者之间的协调性也引起了越来越多的专家学者的重视。合理协调分布式电源、负荷和主动配电网三者之间的互动关系有助于充分发挥分布式电源的优势，提高电网运行的安全性和经济性。目前大多数研究比较局限，难以实现真正的源网荷三者间协调运行，不能适应电网在未来的发展趋势，其相关研究迫在眉睫。

因此，传统仅考虑经济性的方法不再适用未来的发展趋势，将安全性和协调性也考虑在内显得尤为重要。

发明内容

本发明目的在于提供一种在含分布式电源的主动配电网中，提高系统协调性和安全性的源网荷规划方法。通过提出源网协同因子解决源网协调问题，并改进电网N-1安全裕度指标解决系统安全性问题。而且，通过建立经济、安全、协调的多目标规划模型，同时保证系统经济性、安全性以及协调性。同时，本发明解决了高比例分布式电源接入电网所造成的高度不确定性问题，通过引入储能电池，平抑不可控分布式电源的波动性；通过引入需求响应技术，增强电源侧与负荷侧的联系，提高电网灵活性，实现源网荷三者间的协调。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：本发明提供一种提高系统安全性和协调性的源网荷规划方法，所述方法包括步骤如下：

S1、确定源网荷系统结构；

S2、利用源网协同因子评价源网荷系统的电源侧与电网侧协调性，并利用三个安全裕度指标提高电网N-1安全性；