[发明专利]一种提高保底电网中微电网应急能力的电源容量配置方法

说明书

本发明公开了一种提高保底电网中微电网应急能力的电源容量配置方法，所述方法应用于含微电网的配电系统，包括建立以保底电网最大负荷缺电率指标F_lps及微电网经济性指标F_c最小为目标的电源容量优化配置模型；构建电源容量优化配置模型的约束条件；获取目标配电系统信息，求解目标的电源容量优化配置模型，得到电源容量配置信息；配置电源容量。在现有微电网电源容量优化配置方法的基础上，考虑了不同电源配置对保底电网的支撑能力不同，分析比对微电网的运行原理和微电网在保底电网中的运行方式，考虑了微电网应急支撑能力的影响因素，保证了保底电网中的微电网能对保底电网提供有效的应急支撑，保障了保底电网中重要负荷稳定运行。

技术领域

本发明涉及到微电网规划领域，具体地说，涉及一种提高保底电网中微电网应急能力的电源容量配置方法。

背景技术

我国东南沿海地区受气候条件的影响，时常会出现台风、暴雨等极端天气，从而引发一系列的大规模停电事故。为了保证部分核心区域的供电可靠性，城市防风抗灾保底电网建设已经成为了一个关注热点。

保底电网是指为防范极端天气对配电网带来的不利影响，以增强城市核心区域的抗风险能力，缩短故障下关键负荷的复电时间为目标，对配电网中的重要负荷、线路、站点进行差异化建设所形成的最小规模网架。在建设保底电网的过程中，首先需要明确哪些负荷，线路和站点为重要元件，然后根据网架的电缆化率、生存性等指标对网架进行改造，形成保底电网的核心骨干网架，最后通过在网架中分配足够数量的保障电源来保证保底电网在正常运行和灾害条件下的供电可靠性。然而当前保底电网主要考虑的是网架结构的规划问题，在保障电源的选取上主要是同步发电机组，但由于其功率控制能力不灵活、响应速度慢等缺点，对重要负荷的支撑能力有限，可能无法满足沿海地区防风抗灾保底电网的要求。

微电网是一种将分布式电源、储能装置和负荷整合在一起的现代分布式电力系统。目前常用的分布式电源包括燃气轮机、光伏、风电、储能。微电网中各分布式电源的出力可灵活调节、互补，在恶劣气象等紧急条件下，微电网可为配电网重要负荷提供有效的应急支撑，提高保底电网的运行效率。微电网的应急支撑能力主要决定于各电源的容量配置情况。目前常用的电源包括燃气轮机、光伏、风电、储能。其中，燃气轮机和储能具有较好的可控性能，故在恶劣气象条件下能够有效地提供应急功率支撑；风电和光伏受天气条件影响较大，但能够带来良好的经济效益和环境效益。因此，兼顾微电网运行成本和应急支撑能力，合理配置微电网中各类微电源的容量，对于保底电网的建设和运行具有重要意义。

当前很多学者对微电网电源容量优化配置的问题进行的研究主要集中在以下几个方面：①把微电网运营的经济性作为优化目标，考虑风险、排污、自身可靠性等不同优化对象和风光互补、光储协调运行等不同电源类型，对微电源的运行方式进行研究；②以能量回收成本、储能充放电周期、可再生能源消纳等不同指标为优化对象，对微电网电源进行容量优化配置的研究，但以提高微电网应急支撑能力为优化目标的研究却鲜有人涉及。

为此，着眼于微电网在保底电网中的应用，本发明提出了一种提高保底电网中微电网应急能力的电源容量配置方法，通过微电源的优化配置，最大限度地提高微电网的应急支撑能力，为保底电网的构建和运行提供支撑。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实际需要解决的问题是：如何保证保底电网中的微电网能对保底电网提供有效的应急支撑，保障保底电网中重要负荷稳定运行。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种提高保底电网中微电网应急能力的电源容量配置方法，所述方法应用于含微电网的配电系统，包括如下步骤：

S1、建立以保底电网最大负荷缺电率指标F_lps及微电网经济性指标F_c最小为目标的电源容量优化配置模型；

S2、构建电源容量优化配置模型的约束条件；