[发明专利]一种配电网光伏消纳容量提升方法

权利要求书

1.一种配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，所述方案包括：

通过预先建立的配电网模型对配电网进行全年时序电压仿真，得到配电网各节点全年电压越限情况；

对配电网节各点电压进行无功调节，得到初步改善之后的各节点全年电压越限情况，计算节点电压越限度；

通过集群策略和节点电压越限程度进行储能安装节点的选择进行确定得到储能定址方案，并针对不同方案计算储能容量、年总弃光功率、各自方案下的节点电压平均波动改善指标以及最大消纳能力指标；

根据不同方案下的四个指标，采用层次分析法和灰色关联度分析综合评价每一个方案，得到最终的储能定址定容以及弃光方案。

2.根据权利要求1所述的配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，所属配电网模型参数包含配电网的拓扑结构、基准电压、基准功率、线路阻抗以及配电网各个节点的全年的负荷功率、光伏功率。

3.根据权利要求1所述的配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，所述节点电压越限度用于衡量节点电压越限的大小，具体公式为：

式中：M为全年越限时刻数，U_Nmax为节点电压安全阈值上限，U_i为节点i的电压。

4.根据权利要求1所述的配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，所述确定储能定址方案方法包括：

根据配电网中的各节点光伏功率和负荷功率，以电气距离、功率平衡度作为集群策略指标将配电网划分成几个集群；

根据各自集群中的各节点电压越限度，选取越限最严重的前六个点作为储能定址节点，制定储能定址方案。

5.根据权利要求1所述的配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，计算储能容量、年总弃光功率以及各自方案下的节点电压平均波动改善指标以及最大消纳能力指标的方法包括：

采用合作博弈模型以储能配置容量和全年弃光功率之和作为特征函数，求解各自方案下最优的储能容量配置和全年总弃光功率；

在最优的储能配置容量和全年总弃光功率配置下再次进行全年的光伏消纳，计算各自方案新一轮优化消纳之后的节点电压平均波动改善指标以及最大消纳能力指标。

6.根据权利要求5所述的配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，合作博弈模型具体为：

参与者：储能配置的Nc个节点；

策略集：每一储能配置节点在全年时刻的储放电功率、弃光功率以及无功调节功率；

特征函数：配电网总的储能配置容量和全年总弃光功率的总和最低；

式中：Nc为储能节点安装的数量，S_n为节点n的储能安装容量以及年总弃光功率总和，Q_t为节点n在t时刻所补偿的无功功率，P_ch,t为t时刻的储能装置的充电功率，P_dis,t为t时刻的储能装置的放电功率，P_gp,t为t时刻的弃光功率，T为全年时刻。

7.根据权利要求5所述的配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，节点电压平均波动改善指标衡量经过储能全年充放电调度与弃光处理之后电压波动的改善程度：

式中：Nc为配置储能的节点数，du_i为节点i电压波动改善的程度，U_i,t、U_i,t′分别为节点i在时间t改善前后的电压值，U_i,av、U_i,av′为节点i的电压改善前后的平均值，dU_i、dU_i′分别为电压改善前后的电压波动，T为全年时刻。

8.根据权利要求5所述的配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，最大消纳能力指标是用于衡量方案中储能配置以及弃光对配电网的光伏消纳能力提高情况，其配电网的新一轮的光伏消纳是建立在该方案中储能的额定容量、额定功率以及年总弃光功率的基础上。

9.根据权利要求1所述的配电网光伏消纳容量提升方法，其特征在于，储能定址定容以及弃光方案的评价方法包括：

确定不同储能定址方案的四个指标值：总的储能配置容量、全年总弃光功率、节点电压平均波动改善、最大消纳能力；

以层次分析法确定四个指标的权重大小，以灰色关联度确定不同储能定址方案的灰色关联度，通过灰色加权确定最终储能定址方案。