[发明专利]考虑电动汽车灵活性和光伏接入的配电网规划方法及系统

说明书

本发明提供一种考虑电动汽车灵活性和光伏接入的配电网规划方法及系统，属于配电网规划领域，配电网规划方法包括：获取历史样本数据集并聚类，得到负荷与光伏出力的时序数据，确定配电网潮流约束；根据配电网与上级电网的交换功率上下限确定交换功率约束；根据配电网中电动汽车的充放电情况确定电动汽车灵活性资源的上下调负荷量边界，进而确定电动汽车灵活性资源运行约束；根据光伏电站及储能系统确定光储运行约束；根据配电网线路的扩建系数、储能系统的负载系数及光伏电站的弃光系数确定目标函数；基于上述各约束条件及目标函数确定配电网规划模型并求解，确定配电网在多个规划年的扩建线路。减少了配电网线路的扩建并提升了新能源的消纳率。

技术领域

本发明涉及配电网规划领域，特别是涉及一种考虑电动汽车灵活性和光伏接入的配电网规划方法及系统。

背景技术

在“双碳”目标下，配电网中的光伏比例也逐渐提升，光伏出力的波动性给配电网的稳定运行造成了一定程度的冲击，电力系统需求侧的负荷量也随着社会需求的增加而增加，如果不提前对配电网的线路进行规划，会给电网带来线路损坏、网损增大、电能质量下降、电压降低、电网运行优化控制难度增加等问题，这对电力系统的调节能力提出了新的要求。其中配电网中负荷容量的逐渐提升，电网中输电线路容量趋于不足，需要在特定的规划年份对线路进行扩建；同时，配电网中新能源特别是光伏发电占比越来越大，光伏作为一种新型清洁能源，其出力波动性强，稳定性差，所以光伏的大规模接入影响了配电网的安全稳定运行，对光伏的充分消纳也成了如今电力系统的热点问题。

而储能技术的发展能够有效的缓解新能源强波动带给电网的电压升高、新能源消纳率不足问题，其中利用储能抑制光伏出力波动的光储联合运行系统应运而生；另一方面，需求侧灵活性资源的普及使得电力负荷资源逐渐可控，特别是电动汽车占比的增加，对其灵活性的充分应用能够减少配电网线路的扩建。

现有针对配电网规划的研究多是单方面考虑需求侧响应或者单方面考虑储能，引入配电网规划模型的经济性成本作为目标函数，通过施加需求侧响应运行约束或储能投资运行约束将两者分别纳入配电网规划，然而这类规划方法一方面多是将需求侧响应简单的划分成中断负荷和激励负荷，并未对需求侧资源如电动汽车进行灵活性量化；另一方面，这类规划方法的模型在求解时有着强非凸性，大大的增加了计算量。

基于上述问题，亟需一种新的配电网规划方法以减少配电网线路扩建并提升新能源消纳率。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑电动汽车灵活性和光伏接入的配电网规划方法及系统，可减少配电网线路的扩建并提升新能源消纳率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种考虑电动汽车灵活性和光伏接入的配电网规划方法，包括：

获取历史样本数据集；所述历史样本数据集中包括历史多天配电网的负荷与光伏出力的时序数据；

对所述历史样本数据集中的时序数据进行聚类，得到多个典型日的负荷与光伏出力的时序数据；

根据多个典型日的负荷与光伏出力的时序数据，确定配电网潮流约束；

根据配电网与上级电网交换的有功功率上限值、有功功率下限值、无功功率上限值及无功功率下限值，确定交换功率约束；

根据配电网中多个电动汽车在历史多个时段的充电功率、放电功率、充电效率、放电效率及入网时的初始电量，确定电动汽车灵活性资源各时段的下调负荷量上限及上调负荷量上限；

根据电动汽车灵活性资源各时段的下调负荷量上限及上调负荷量上限，确定电动汽车灵活性资源运行约束；

根据配电网中各节点的光伏电站有功出力上限、各节点的光伏电站无功出力上限、光储联合出力的波动限值、各节点的储能容量上限、各节点的储能额定充放电功率下限、各节点的储能额定充放电功率上限及储能系统的最大充放电次数，确定光储运行约束；