[发明专利]一种配电网光伏消纳容量提升方法

说明书

本发明公开了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；确定储能定址方案，针对不同方案计算储能容量、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；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。

技术领域

本发明涉及一种配电网光伏消纳容量提升方法，属于配电网分布式光伏规划技术领域。

背景技术

传统能源的消耗不仅造成了环境的恶化，同时也使得能源本身不断枯竭。而新能源本身具有清洁、可再生的特点促使人们的注意力集中到新能源的开发上。近几年来，随着国家对新能源的不断倡导以及各种新能源各种补贴政策不断的实施促使了新能源的迅猛发展。其中，装机容量最大的能源为光伏能源。据不完全统计，光伏装机容量在2019年达到30.1GW。但是，由于光伏出力的波动性以及随机性，在如此大规模的接入电网的情况下，势必影响配电网的安全与稳定性。因此，采用合理的措施进行光伏消纳以保证配电网的安全与稳定将具有重要意义。

迄今为止，各国对配电网的光伏消纳进行了广泛而深远的研究。对于光伏消纳方法各种各样，如使用储能设备、配网重构、无功补偿、光伏逆变器的功率因数调节、电压协调控制等。

储能技术是最为常见的光伏消纳方法，它是在电压比较高的时候，可以对电负荷进行吸收，充当负荷作用；当电压比较低的时候，进行电功率释放，充当电源作用；因此，储能可以改善电压波形、起到削峰填谷的作用。

光伏逆变器的功率调节是对光伏并网进行功率因数控制，在出力高峰期进行光伏出力吸收以避免电压越限，提高配电网的光伏接纳能力。光伏逆变器进行光伏消纳可以分为三个阶段，第一阶段是无功功率调节直到到达最大功率因数或者最大光伏安装容量，此过程不涉及光伏有功功率舍弃；第二阶段是保持无功功率不变，进行有功功率的舍弃，以达到最大功率因数；第三阶段是围绕最大光伏功率因数进行弃光以及无功功率同时调节。

姚宏民等人借助了光伏的逆变处理，通过逆变器的阶段性控制使得节点回归到规定值，但是未从规划角度进行进一步的探究；赵波等人通过L指标对储能进行选址与定容，由于节点之间的相关性，单指标进行储能配置并未是最好的选择。陶琼等人通过双层规划模型对高光伏渗透率的配电网进行储能的定址与定容，但双层规划模型相对比较复杂，而且上层的储能定址比较随机。丁明等人根据考虑节点之间的相关性，对配电网之间进行集群划分，根据集群划分的结果建立分布式光伏与储能的双层协调选址定容规划模型，综合考虑配电网的光伏安装与储能配置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电网光伏消纳容量提升方法，以解决现有技术的缺陷。

一种配电网光伏消纳容量提升方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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：