[发明专利]一种考虑需求侧资源灵活性的配电网线路加固策略

说明书

本发明公开了考虑需求侧资源灵活性的配电网线路加固策略，包括以下步骤：获取某配电网框架信息与该地气象数据，基于该配电网节点负荷数据与网络拓扑信息进行潮流计算，判断网络中是否存在电压越限节点与过载支路；以系统相邻时段净负荷差值定义系统灵活性需求；基于多马尔科夫链蒙特卡洛模型预测光伏电站出力，基于近邻传播算法聚类生成典型灵活性需求场景；基于虚拟电池模型对需求侧多能异质资源可调边界聚合建模；以配电网节点电压偏移度最小为目标优化有载调压变压器档位；若仍存在节点电压越限或线路过载问题，则进行考需求侧资源灵活性的配电网日前经济调度；采用进化粒子群算法搜索线路加固经济方案，引入最大年不足电量指标评估风险并选取该指标最小的加固方案；更新网络拓扑信息，重复上述步骤直至遍历规划期限内所有年份，输出线路加固最优方案。采用本发明的策略，能够有效利用需求侧资源灵活性以减缓高额配电网线路加固投资，对配电网线路加固的经济规划与决策具有积极意义。

技术领域

本发明涉及配电网扩展规划领域，尤其涉及一种考虑需求侧资源灵活性的配电网线路加固策略。

背景技术

各类分布式资源(distribution energy resources,DERs)接入配电网，使环境效益显著提升，却给配电网规划与运行带来严峻挑战。以配电网线路扩展规划为例，传统方案为根据负荷预测结果，以配电网最劣运行情况制定线路加固方案；基于该策略制定的方案往往有失经济性，且未考虑分布式电源(distribution generation,DG)出力、负荷需求的不确定性与需求侧各类资源的灵活性。

目前已有考虑DG出力与负荷需求不确定性的配电网规划研究，提出的方案在规划问题中纳入由于DERs接入造成低概率高损失事件的风险评估模型，但并未考虑需求侧灵活可调资源对于配电网扩展规划的影响。对需求侧各类资源可调边界精准刻画是其参与优化调度，减少扩展规划投资的关键，中国专利公开号CN112883566A公开了一种基于虚拟电池模型的电动汽车灵活性聚合方法，准确描述了集群电动汽车容量及功率边界。但上述建模思想却缺乏在配电网线路加固领域的应用。为此，在配电网线路扩展规划层面，考虑需求侧各类资源灵活性及其参与优化调度的结果，对于减缓配电网线路加固高额投资十分必要。

发明内容

本发明的目的是提出一种考虑需求侧资源灵活性的配电网线路加固策略，该方法改进了传统配电网线路加固策略，通过利用需求侧集群资源灵活性，有效减缓了线路加固高额投资。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

获取某配电网框架信息与该地气象数据，基于该配电网负荷数据及网络拓扑信息进行潮流计算，以判定网络中是否存在电压越限节点与过载支路；

以系统相邻时段净负荷差值定义系统灵活性需求；基于多马尔科夫链蒙特卡洛(multi markov chain monte carlo,MCMC)模型预测光伏电站出力，基于近邻传播算法聚类生成典型灵活性需求场景；基于虚拟电池模型对需求侧多能异质资源可调边界聚合建模，以量化各类资源可供给灵活性；

以配电网节点电压偏移度最小为目标优化有载调压变压器档位；

若网络仍存在过载或电压问题，则进行考虑需求侧资源灵活性的配电网日前经济调度；

将上述有载调压变压器档位信息与调度后负荷数据输入配电网线路加固模型，通过进化粒子群算法搜索线路经济加固方案，以最小化年最大不足电量为目标选择线路加固方案，更新配电网拓扑信息，重复上述过程，直至遍历规划期限内各个年份，输出线路加固最优方案。

可选的，所述配电网框架信息与该地气象数据包括：

该配电网网络拓扑信息、电源及负荷组成、节点负荷数据与气象数据等。

其中配电网网络拓扑信息包括网架结构、线路参数、地理信息；电源及负荷组成包括电源及负荷种类及所占比例；所述节点负荷数据与气象数据包括规划年限内以小时为时间尺度的节点负荷数据与净日照强度、总日照强度等气象数据；