[发明专利]考虑综合性能的配电网源-网-荷-储联合规划方法

说明书

考虑综合性能的配电网“源‑网‑荷‑储”联合规划方法，包括以下步骤：步骤一、确定规划区域光伏出力概率模型和风力发电概率模型：步骤二、建立考虑源网荷储联合负荷调度的数学模型：步骤三、建立源网荷储联合双层规划模型，上层为规划层，下层为运行层；步骤四、应用粒子群算法求解步骤三建立的双层规划模型。本发明同时考虑了光伏发电出力，风力发电，以及电源、电网、负荷和储能之间通过源源互补、源网协调、网荷互动、网储互动和源荷互动等多种交互形式，提升了配电网规划的精细化水平。

技术领域

本发明一种考虑综合性能的配电网“源-网-荷-储”联合规划方法，属于含分布式电源(Distributed Generation，DG)配电网规划领域。

背景技术

近年来，随着环境污染和能源短缺问题的不断加重，分布式发电技术愈加受到重视。在配电网中，分布式电源渗透率正在迅速增长。一方面，分布式电源的大规模接入为配电网注入了更多的不确定性因素；另一方面，储能技术的应用有效地平滑分布式发电功率的波动，提高电能质量。如何进行科学的结合集成互补的能源互联网方向、构建“源-网-荷-储”的能源供应体系，能在最大程度上提高能源利用效率是目前规划领域的研究热点。

随着全球经济不断发展，大规模工厂化生产取代个体工场手工生产，对能源的需求量与日俱增。过去主要依赖化石能源发电，虽然其经济性较高，但过分开采造成的能源枯竭、土地塌陷，以及大规模燃烧带来的雾霾、酸雨、全球变暖，对我们的生存环境已经造成了极大的危害。因此传统发电方式受到多方面因素限制，清洁可再生的分布式电源进入了黄金的发展时期，加快了我国能源结构的转型，由传统配电网转变为主动配电网。随着清洁的分布式电源大规模接入电力系统运行，一些新的问题也随之产生，能源信息的不确定性和波动性较大造成了电压波动，网损率增加，对电力系统运行的可靠性和稳定性形成了较大影响。主动配电网需调控多种可控资源，充分发挥其调节作用，使系统经济、稳定运行。如何实现可控资源协同优化具有重要研究意义。

发明内容

本发明提供一种考虑综合性能的配电网“源-网-荷-储”联合规划方法，相比于传统源网荷储联合规划方法，本发明同时考虑了光伏发电出力，风力发电，以及电源、电网、负荷和储能之间通过源源互补、源网协调、网荷互动、网储互动和源荷互动等多种交互形式，提升了配电网规划的精细化水平。

本发明采取的技术方案为：

考虑综合性能的配电网“源-网-荷-储”联合规划方法，包括以下步骤：

步骤一、确定规划区域光伏出力概率模型和风力发电概率模型：

描述太阳辐照度和风速强度在一段时间内随机性概率密度函数为：

上式中，r表示统计时间内的实际辐照强度；r_max表示最大辐照强度；α、β表示Beta分布的系数；Γ表示Gamma的函数；v表示实际风速；k、c分别为Weibull分布的形状因子和尺度因子。f(r)、f(v)分别表示光伏和风电发电模型，Γ(α)、Γ(β)、Γ(α+β)为模拟概率密度函数。

步骤二、建立考虑源网荷储联合负荷调度的数学模型：

用式(3)和(4)分别描述上层决策和下层决策之间的关系：

式(3)中，F表示上层目标函数；γ_inv、δ为决策变量；G为不等式约束，H为等式约束；

式(4)中：f为下层目标函数；γ_inv、γ_ope为下层模型的决策变量，其中，γ_inv为受上层影响的决策变量；g为下层不等式约束；h为下层等式约束。