[发明专利]一种分布式光伏配电网光储系统设计方法

说明书

本发明涉及一种分布式光伏配电网光储系统设计方法，与现有技术相比解决了未充分考虑风险评估对光储系统设计影响而导致存在较大风险隐患的缺陷。本发明包括以下步骤：建立光伏发电随机出力概率模型、电负荷的概率模型；构建分布式光伏配电网光储系统的典型应用场景；进行典型应用场景下的运行风险评估；光储系统规划模型的建立；分布式光伏配电网光储系统的设计。本发明能够对园区失负荷进行合理有效的评估，提高设计的准确性，实现分布式光伏配电网光储系统的自动设计。

技术领域

本发明涉及光储系统技术领域，具体来说是一种分布式光伏配电网光储系统设计方法。

背景技术

风险价值理论的发展为光伏发电的并网提供了良好的基础。由于分布式光伏发电的大力发展，其大规模地分散接入会对园区供电系统产生较大影响，其固有的出力随机波动可能会对电网的能量平衡特性造成一定的影响，进而导致用户短时失负荷，增加园区供电系统的运行风险，因此基于风险评估对大规模分散光伏的接入进行规划具有重要意义。

目前现有的分布式光伏配电网光储系统规划设计方法大多仅针对含少量分布式光伏的配电网，且未考虑风险评估问题对规划的影响。但若大量光伏分散地接入配电网，为抑制光伏出力的波动性，降低光伏出力可能对负荷造成的影响，如何配置光伏及储能的容量？现有的规划方法均未能充分考虑光储系统对园区负荷供电风险产生影响因素，存在很大的风险隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中未充分考虑风险评估对光储系统设计影响而导致存在较大风险隐患的缺陷，提供一种分布式光伏配电网光储系统设计方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种分布式光伏配电网光储系统设计方法，包括以下步骤：

11)建立光伏发电随机出力概率模型、电负荷的概率模型；

12)构建分布式光伏配电网光储系统的典型应用场景：基于光伏发电随机出力概率模型和电负荷的概率模型，利用场景分析法建立光储系统的典型应用场景；

13)进行典型应用场景下的运行风险评估：根据建立的园区光储系统的典型应用场景，基于CvaR技术，对园区光储系统在典型应用场景下的运行风险评估；

14)光储系统规划模型的建立：建立计及投资费用、运行费用及运行风险损失最小的园区光储系统规划模型；

15)分布式光伏配电网光储系统的设计：将待设计的园区光储系统的运行费用、失负荷风险费用和投资费用输入光储系统规划模型，自动得到分布式光伏配电网光储系统的设计结果。

所述建立光伏发电随机出力概率模型、电负荷的概率模型包括以下步骤：

21)基于贝塔分布，设定光伏发电随机出力概率模型的概率密度函数f(γ)，其表达式如下：

式中：α、β为Beta分布的两个形状参数；γ、γ_max分别为光照强度及其最大值，Γ()为伽玛函数；

22)利用实际可用光照强度γ近似表示光伏发电的出力P_PV，具体表达式如下所示：

式中：γ_c为设定的某个辐射点下的光照强度，γ_s为光照强度的标准值；P_N为光伏发电在标准条件下的额定功率；

23)设定电负荷的概率模型的概率密度函数f(P_e)，如下所示：

式中：μ_e和σ_e分别为电负荷的期望值和方差，P_e为电负荷实际值。