[发明专利]一种配电网节点灵活性评价与分区方法

说明书

本发明涉及配电网灵活性评价，具体涉及一种配电网节点灵活性评价与分区方法，利用熵权法对新能源消纳率、负荷的满足情况、节点的电压偏差、网络净负荷波动、新能源爬坡速率进行加权求和，最终得到配电网节点灵活性综合评价矩阵。矩阵的行代表节点，列代表时间尺度，从评价矩阵中可以得到每个节点在每个时间尺度的灵活性，并且根据得到的灵活性将节点分为四个区域：向下灵活性不足、向下灵活性临界、向上灵活性不足和向上灵活性临界，电力电子设备接入配电网可以将灵活性充足区域与不足区域互联以保证系统在新能源接入的情况下保持稳定、灵活性的运行。该分区方法的节点灵活性评价比系统灵活性评价更为具体，加权后的评价指标比单一指标更加全面。

技术领域

本发明属于配电网灵活性评价技术领域，尤其涉及一种配电网节点灵活性评价与分区方法。

背景技术

全球能源系统正在加速迈向绿色低碳的未来，伴随这一转变可再生能源部署速度和规模不断增加，尤其是风力发电和光伏发电，使其在配电网中的占比不断增加。然而当前的电力系统无法同等消纳随之产生的可再生能源电力，同时可再生能源固有的波动性给电网稳定性带来了潜在的威胁。在此背景下，亟需有一套完整的配电网灵活性评价指标体系对现有的配电网进行全方位的灵活性评估，以应对日益增加的波动性可再生能源高比例并网带来的电网稳定性冲击问题。

目前对于输电网络大多采用AFD(Available Flexibility Distribution)作为评价其灵活性的指标，可用灵活性分布(AFD)即输电网中灵活性资源在一定时间尺度下所能提供的灵活性分布，这里的灵活性资源大多指发电机组所提供的功率裕度。而对于配电网，由于可以将平衡节点视为灵活性无穷大节点，单从容量裕度考虑配电网的灵活性显然是不全面的。现有的研究方法都是从单一某指标对配网灵活性进行评价，这样的评价方法过于片面，并未考虑网络重构等因素对灵活性的影响，无法反映配电网灵活性充足与否的真实情况，且目前存在的配网灵活性评价指标大多将其评价为一个综合指标，灵活性是根据网络的潮流变化而不断变化的，因此评价指标中要体现时间尺度、潮流变化等综合因素。

配电网灵活性评价与输电网不同，无法单纯的利用机组出力作为可用灵活性分布；目前存在的配电网灵活性评价指标过于单一，且均为针对整个网络的综合指标。

发明内容

本发明的目的是提供一种细化到每一时刻每一节点的配电网灵活性评价方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种配电网节点灵活性评价与分区方法，包括以下步骤：

步骤1、输入系统运行的原始数据，包括节点数量、节点电压、负荷数量、负荷类型、负荷出力和运行数据、新能源出力、网络损耗；

步骤2、选择研究的时间尺度，包括样本时间尺度；

步骤3、在传统配电网模型中加入分布式电源，利用传统调控手段网络重构和无功优化，使系统达到传统调控手段下所能达到的最优潮流状态，进行潮流计算，得到系统运行数据，为后续的指标计算提供数据；

步骤4、利用步骤3得到的系统运行数据进行配电网灵活性评价子指标的计算，子指标包括新能源消纳率、负荷的满足情况、节点的电压偏差、网络净负荷波动、新能源爬坡速率；通过计算子指标，从多方面对配电网传统调控手段下的灵活性进行评价；

步骤5、根据步骤4得到的计算结果，形成灵活性评价指标子矩阵，每个子指标均形成一个指标子矩阵，矩阵中的行为节点编号，列为时间尺度，从而得到每个节点在每个场景下的每个子指标；

步骤6、利用熵权法对步骤5得到的子指标进行综合，在各个场景下变化小的指标可认为是配电网的固有属性，赋予其较高的权重，在各个场景下变化大的指标可认为是配电网的偶然属性，赋予其较低的权重；最后得到一个配电网灵活性评价指标综合矩阵，表示配电网每个节点在每个场景下的灵活性；