[发明专利]一种考虑分布式能源不确定性的配电网规划方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体涉及一种考虑分布式能源不确定性的配电网规划方法及系统。

背景技术

在分布式能源发电大规模接入电网的背景下，配电系统将具有分布式电源(Distributed Generation，简称为DG)、储能(Energy Storage，简称为ES)、电动汽车(Electric Vehicle，简称为EV)、负荷需求响应(Demand Response，简称为DR)等大量新元件。系统节点和支路具有双向潮流，并呈现显著的不确定性与电力电子化的新特征，配电系统功能将从单一的分配电能发展变成同时为负荷与分布式能源提供综合服务，传统配电网规划方法面临巨大挑战。

目前，传统配电网规划方法主要是：首先，在中长期负荷预测的基础上计算负荷的地理分布确定变电站位置以及供电分区，同时按照守则的容载比标准确定变电站容量。然后，在网络的N-1安全性原则基础上，按照手拉手方式规划线路。最后，对每条线路按照导则的要求配置相应的保护、通信和自动化设备。

负荷模拟和预测的准确性对配电网规划至关重要，直接影响了电网投资的合理性和运行的经济性。然而，传统配电网规划一般仅考虑了最严重工况的情形(如最大负荷的预测值)，而采用节点负荷的历史极大值对配电网荷载能力及电压分布进行校核计算，这样造成规划方案一般都会事先预留较大的容量裕度，且对配电网规划系统一般不设置监控手段。在负荷增长率较快和无分布式电源(DG)接入的情况下，这种传统方式尚有其合理性。但是，随着智能配电网的发展，负荷越来越主动，可再生能源发电占比越来越高，造成电网运行中的不确定因素越来越多。上述传统确定性的规划方法，必然造成配电网络灵活性低、故障风险难于掌控等负面后果，而这些又都有可能成为大规模可再生能源接入的障碍。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种考虑分布式能源不确定性的配电网规划方法及系统，以解决配电网络灵活性低的问题。

本发明第一方面提供了一种考虑分布式能源不确定性的配电网规划方法，包括以下步骤：

获取供电区域分布式电源出力特性曲线PG(t)和负荷特性曲线；

根据所述分布式电源出力特性曲线PG(t)和负荷特性曲线PL(t)，计算所述供电区域内的等效负荷Pdeng(t)；

根据所述等效负荷Pdeng(t)，计算每两个变电站之间的互补距离；

根据所述互补距离，划分若干联合运行的变电站组，其中，每个所述变电站组包括至少两个所述变电站。

可选地，根据所述分布式电源出力特性曲线PG(t)和负荷特性曲线PL(t)，计算所述供电区域内的等效负荷Pdeng(t)，包括：

利用所述分布式电源出力特性曲线PG(t)，计算每个时刻点的平均分布式电源出力PGave(t)；

利用如下公式计算所述等效负荷Pdeng(t)：

Pdeng(t)＝PL(t)-PGave(t)。

可选地，所述根据等效负荷Pdeng(t)，计算每两个变电站之间的互补距离，包括以下步骤：

根据所述等效负荷Pdeng(t)，确定各所述供电区域电源出力和负荷之间的相关系数；

根据所述相关系数，计算所述互补距离。

可选地，确定每两个变电站等效负荷之间的相关系数，采用如下公式计算：

其中，C_ij(t)为t时刻每两个变电站(变电站i与变电站j)等效负荷之间的相关系数，Pdeng_i(t)为t时刻所述变电站i的等效负荷，Pdeng_j(t)为t时刻所述变电站j的等效负荷，cov(Pdeng_i(t),Pdeng_j(t))为t时刻变电站i的等效负荷与变电站j的等效负荷之间的协方差，var(Pdeng_i(t))为t时刻变电站i的等效负荷的方差，var(Pdeng_j(t))为t时刻变电站j的等效负荷的方差。

可选地，采用如下公式，计算所述互补距离：

D_ij(t)＝a₂×C_ij(t)+a₂×dis_ij；