[发明专利]基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法

说明书

本发明公开了一种基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法，在计算设备中执行，该方法包括：确定配电网系统的最大安全负荷Q₀；确定配电网系统在未配置广义电源时的初始可靠性水平H₀；计算配置了广义电源的配电网系统的可靠性水平H_G；当可靠性水平不等于初始可靠性水平时，调整配电网系统的负荷，并根据调整后的负荷Q重新确定配电网系统的可靠性水平H_G；当可靠性水平H_G等于初始可靠性水平H₀时，将当前配电网系统的负荷Q与最大安全负荷Q₀的差ΔQ作为广义电源的变电可信容量。本发明一并公开了相应的计算设备。

技术领域

本发明涉及配电网变电站容量规划技术领域，尤其涉及一种基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法和计算设备。

背景技术

能源是人类赖以生存、经济发展和社会进步的重要基础资源，关系到国家经济命脉和国家安全的重要战略物资，因此，合理有效地开发、利用和保护能源资源，做出适合我国国情的能源规划是十分必要的。

电网规划的任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案确定相应的最佳电网结构。传统的电网规划方法主要是数学规划方法和启发式方法,其共同特点是以确定的未来环境为基础,建立数学模型,求得最佳规划方案。

近年来，电力市场化改革等影响电网规划的不确定性因素越来越多,在电网规划中需要考虑各种不确定性因素对规划结果的影响，但传统的规划方法都无法满足这种要求，其数学上严格的最优方案对于未来情况而言并非最优，甚至可能导致由于未来不确定性因素的影响而不得不进行大量的补偿投资,从而降低甚至失去了“最优”规划的意义，造成巨大的损失。为了克服传统规划方法的不足，在规划中考虑不确定性因素影响已经得到了国内外学术界和工程界的广泛关注。

为解决电网规划中的不确定性因素，国内学者邓聚龙提出了灰色方法、倪明提出了证据理论；国外学者Borkowska B.提出了随机方法，Saraiva J T提出了模糊方法。从以上理论与方法的应用中可以看出，这些理论与方法对电网规划中各种不确定性因素的处理具有很好的参考价值和应用前景。其中有些电网灵活规划方法已经开始应用于实际的电力系统规划工程中,取得了比较满意的社会、经济效益。

综上所述，近年来，电力市场化改革等影响电网规划的不确定性因素越来越多,电网灵活规划方法的研究已得到了各方面的普遍关注，成为电力系统规划中的一个重要研究领域。但目前电网考虑不确定性的灵活规划方法主要集中于输电网，针对于配电网的不确定性规划方法的研究仍较缺乏。

而随着分布式电源、储能及需求侧响应资源渗透率的不断提高，其可作为配电网中的电源代替变电容量承担部分负荷，因此将配电网中的分布式能源统称为广义电源(Generalized Power Source，GPS)。评估配电网中广义电源替代变电容量的容量价值，不仅可以为主动配电网中变电站规划提供支撑，从而提高电网资产设备利用率，而且可以有效评估广义电源对电力系统的贡献，为市场机制和电价政策的制定提供决策支持。如何能在变电容量规划阶段考虑到分布式电源的替代容量，根据扣除后的变电站容量进行选址和定容将会适应更大规模分布式能源并网的规划场景，其中可信容量的求解技术方法具有重要研究意义。

近年来，国内外针对用可信容量来评估间歇性能源对系统容量充裕度所做贡献的研究取得了一定的成果，但仍存在以下问题：

(1)目前已有的研究大多是在大电网层面考察间歇性能源替代常规发电机组的有效容量，可靠性不变是指发电系统充裕性不变，缺乏对可信容量在配电网层面的研究。

(2)目前针对配电网层面，在一个变电站供电范围内，分布式能源能够替代的变电容量的研究方法是把容载比作为可靠性指标，分布式能源接入后，在容载比不变的情况下，将能够多增加的负荷量定义为可信容量，并在变电站容量中扣除可信容量。不足之处在于会导致同一区域内的变电站规模不同，不利于故障下的负荷转移，且未考虑高压配网结构。