[发明专利]一种基于蒙特卡洛模拟的园区能源差异化调度方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于蒙特卡洛模拟的园区能源差异化调度方法及系统，包括根据配电网中接入光伏电源和电动汽车节点的电力运行数据，以最小化光伏场站无功出力成本、电动汽车补偿代价成本、节点电压合格率不足惩罚费用为目标构建调控目标函数；以满足配电网有功功率和无功功率平衡的潮流结果构建约束条件，将光伏的不确定性和电动汽车充电的不确定通过蒙特卡洛模拟进行随机性设置，求解调控目标函数，得到光伏电源和电动汽车接入配电网后的最优发电功率和充放电功率，对配电网接入节点的电压进行协调控制。将电动汽车与光伏电源配合优化调控电网电压，在电动汽车充放电不确定性及其并网运行对电压影响的基础上，实现对配电网节点电压进行调控。

技术领域

本发明涉及电网调度技术领域，特别是涉及一种基于蒙特卡洛模拟的园区能源差异化调度方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

国家大力支持多能互补系统的发展和示范工程建设，促进分布式电源和清洁能源的应用。园区光伏等用户能源系统的建设规模的不断增长，不同园区的负荷和电源特性差异更加显著，使配网的安全经济运行受到更大的影响。例如，集中式光伏电站导致节假日电压升高，但是影响程度不同，有的负载可以在园区内部互补平滑，如果不考虑园区能源系统特性和调节能力上的差异，“一刀切”的要求节假日轻负荷时段光伏电站脱网，既不利于可再生能源充分利用，也不利于调度的效率和公平。

针对由光伏电源并网引起的电压越限问题，现有研究通过电压灵敏度分析，对节点电压控制曲线参数进行协调优化，确定光伏(Photovoltaic，PV)有功削减的均等性；但以减少能源发电为代价进行的电压控制，并未提高配电网对清洁电源的消纳能力。分布式储能也具有较好的功率与电压调节特性；现有研究提出了计及EV随机性充电负荷的配电网无功电压协调优化方法，但未将其作为一种控制方法措施参与调压；现有研究建立了考虑分布式电源、EV与负荷的有功功率调节的微电网电压调节模型，但未考虑各调节措施在运行时的费用问题；现有研究提出了利用EV充电机变功率因数运行特性的无功补偿方法进行电压调控，证明了其方法缓解低电压现象，并未证明过电压调节情况。

随着储能，电动汽车充电，可中断负荷等资源在园区的广泛接入，其电源和负荷特性更加多样，运行不确定性更强，调度的相关因素更多，调度控制的难度更大。利用储能提升电网安全稳定水平已成为未来高比例新能源电网的必然选择。而发明人认为，目前虽已有相关研究，但电动汽车作为一种分布式储能，如何综合考虑分布式储能的状态和位置等随机性参数，实现配电网电压调度和分布式储能的调度，仍有待进一步研究。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于蒙特卡洛模拟的园区能源差异化调度方法及系统，将电动汽车与光伏电源配合优化调控电网电压，在电动汽车充放电不确定性、光伏不确定性及其并网运行对电压影响的基础上，引入蒙特卡洛模拟，建立以光伏发电成本、电动汽车补偿代价成本、节点电压合格率不足惩罚费用最小为目标的分布式储能调控模型，实现对光伏接入节点电压的控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于蒙特卡洛模拟的园区能源差异化调度方法，包括：

根据获取的配电网中接入光伏电源和电动汽车节点的电力运行数据，以最小化光伏场站无功出力成本、电动汽车补偿代价成本、节点电压合格率不足惩罚费用为目标构建配调控目标函数；

以满足配电网有功功率和无功功率平衡的潮流结果、电池充放电特性及状态构建约束条件，将光伏的不确定性和电动汽车充电的不确定通过蒙特卡洛模拟进行随机性设置；

根据约束条件求解配电网电压调控目标函数，得到不同工况下光伏电源和电动汽车接入配电网后的最优发电功率和充放电功率，以此对配电网接入节点的电压进行协调控制。

第二方面，本发明提供一种基于蒙特卡洛模拟的园区能源差异化调度系统，包括：