[发明专利]一种含风储联合系统的配电网运行风险动态评估方法

说明书

本发明提供一种含风储联合系统的配电网运行风险动态评估方法，实现配电网运行状态快速在线评估与量化。其具体步骤为：首先，采集配电网的网络拓扑及原始数据，设置风速、光照强度、负荷的概率分布参数；其次，运用虚拟节点解耦法实现风储联合系统风电出力与储能设备出力的解耦；再次，建立配电网运行风险关键评估指标，并运用基于半不变量法的含QV节点概率潮流解析算法计算各指标数值；最后，输出配电网运行风险评估结果。本发明能够解决含并网点电压控制的风储联合系统配电网的运行风险动态评估问题，可为配电网的运行调度，风储联合系统并网点电压整定等提供决策指导，有利于管控电网运行风险、提高系统安全运行水平。

技术领域

本发明涉及含风储联合系统的配电网运行风险动态评估方法，特别涉及含并网点电压控制的风储联合系统的配电网运行风险动态评估方法。

背景技术

我国作为世界上能源消费大国，经济发展面临资源和环境等多方面挑战。随着“清洁低碳、安全高效”能源体系的提出与建立，以风电、光伏发电为代表的可再生能源将成为我国未来能源转型与发展的重点方向。电力系统作为能源生产和消费的重要载体，势必需要对可再生能源的兼容包并。

近年来，分布式风电在配电网的渗透率快速提升。然而，风电出力固有的波动性与间歇性，大规模接入配电系势必给电网的调度运行带来巨大挑战。具体表现为：1)分布式风电的接入，使配电网潮流形态由传统单向流动向双向流动的特点，由此引起局部馈线传输功率阻塞问题不容忽视；2)风电出力的不确定性，会对配电网节点电压造成扰动，进而引起电压越限和频繁波动等问题，直接影响配电系统的电压质量。

为解决上述问题，在风电并网点处配置储能设备构建风储联合系统成为有效解决方案。通过对风储联合系统的并网点运行电压进行合理控制已被证明在含规模化分布式可再生能源的配电网具有良好的电压质量控制效果。

对于含高比例风电的配电网，准确评估配电网运行风险，能够为系统调度运行决策等提供辅助信息，有助于量化与管控电网运行风险。此外，运用风险指标识别电网中的高运行风险区域与薄弱环节，有助于提出针对性的风险防范措施，提高配电网运行的安全性与可靠性水平。

现有技术中，广泛采用概率潮流对含可再生能源(风电、光伏)配电网的运行风险进行评估。然而，对于含风储联合系统的配电网运行风险的评估，现有技术与方法存在以下几个方面的不足。1)在评估对象方面，现有针对含可再生能源配电网的运行风险评估通常仅研究可再生能源出力不确定性对系统运行风险的影响，缺乏考虑储能设备的引入对可再生能源出力行为的改变以及对评估结果的影响，现有技术尚未有针对并网点电压控制的风储联合系统的配电网的运行风险评估方法。2)在评估指标方面，现有的配电网运行风险评估指标主要关注节点电压和支路功率越限的问题，而对于衡量电压质量的另一个重要指标电压波动的刻画不足。3)在评估方法方面，现有的运行风险评估所涉及的概率潮流计算方法多基于蒙特卡洛模拟法，存在计算量巨大和计算机时过长等问题，不利于在线动态风险评估。

针对上述问题，本发明提出了一种含风储联合系统的配电网运行风险评估方法。该方法通过引入虚拟节点实现风电出力和储能设备运行功率的解耦，并建立了反映配电网运行风险的关键指标集合，最后，运用基于半不变量法的含QV节点概率潮流解析算法求解含风储联合系统的配电网概率潮流。该方法能够实现含并网点电压控制的风储联合系统配电网的运行风险动态评估，可为配电网的运行调度，风储联合系统并网点电压整定等提供决策指导，有利于识别电网薄弱环节，管控电网运行风险，提高系统运行安全性，促进配电网对高比例可再生能源的综合消纳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含风储联合系统的配电网运行风险动态评估方法，实现含并网点电压控制的风储联合系统的配电网运行风险动态评估，有利于识别配电网中的高运行风险区域，提高含可再生能源配电网的运行风险的管控能力。本发明既可为含风储联合系统的配电网的风险调度提供决策依据，也能为含风储联合系统的配电网薄弱环节的技术改造提供参考。

本发明提出一种含风储联合系统的配电网运行风险动态评估方法，包括以下步骤：