[发明专利]一种分布式光伏和储能的多目标联合规划方法及系统

说明书

本发明属于电力系统技术领域，特别涉及一种分布式光伏和储能的多目标联合规划方法，包括以下步骤：以基于空间电气距离的系统模块度为目标对配电网进行集群划分；以分布式光伏接入的位置、容量和分布式储能接入的位置、时序出力为优化的决策变量，与优化目标和约束条件构建分布式光伏和储能运行规划一体的多目标联合规划模型；利用优化框架对多目标联合规划模型进行求解，得到一组规划解集，再从规划解集中选取最优折衷解作为规划结果。本发明的方法基于集群划分结果，考虑分布式储能的最优运行方案，针对决策变量中位置变量提出偏移交叉操作方法，实现分布式光伏和储能的多目标联合规划，具有求解时间短、兼顾范围广、规划可信度高的特点。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种分布式光伏和储能的多目标联合规划方法及系统。

背景技术

随着化石能源危机加剧，近年来分布式电源装机容量迅猛增长，配电网中新能源渗透率也节节攀升，由于分布式电源出力易受天气环境影响，其出力的间歇性、波动性会对电网电压稳定造成冲击，此外还会改变系统潮流、造成线路堵塞，其出力的反调峰特性还使弃风弃光的现象愈加频繁。分布式储能具备双向功率输出、能量时移、快速响应等优点，是解决高新能源比例配电网诸多的问题的最优选项之一。

分布式光伏接入配电网能给偏远节点提供功率和电压支撑，而分布式储能能在一定程度上缓解其带来的网损增加、电压越限等问题。但是目前的分布式光伏和储能规划中大多数现有研究仅考虑经济性目标或者是安全性目标，不能做到两者兼顾；为了处理不同时间尺度变量，现在大多数研究采用的是双层优化模型，存在优化时间长、模型难收敛的问题，无法保证求解精度；此外，现有的一些研究为了简化双层模型，也没有具体考虑分布式储能的最优运行策略，无法有效地在规划阶段就做到对分布式储能的有效利用。

发明内容

针对现有的分布式光伏和储能联合规划方案中存在的问题，本发明提出一种分布式光伏和储能的多目标联合规划方法及系统，以提高分布式光伏的接入率，提高配电网的电能质量。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种分布式光伏和储能的多目标联合规划方法。

在一个实施例中，一种分布式光伏和储能的多目标联合规划方法，包括：

以基于空间电气距离的系统模块度为目标对配电网进行集群划分；

以分布式光伏接入的位置、容量和分布式储能接入的位置、时序出力为优化的决策变量，与优化目标和约束条件构建分布式光伏和储能运行规划一体的多目标联合规划模型；

利用优化框架对多目标联合规划模型进行求解，得到一组规划解集，再从规划解集中选取最优折衷解作为规划结果。

可选地，以基于空间电气距离的系统模块度为目标对配电网进行集群划分的步骤，包括：

以选中各集群互联的线路为变量，以系统模块度为目标，对配电网进行集群划分。

可选地，所述系统模块度定义为：

其中，f表示系统模块度，D_ij表示空间电气距离矩阵，m表示网络边权总和，k_i表示与节点i相连的节点边权总和，k_j表示与节点j相连的节点边权总和，δ(i,j)＝1表示节点i与节点j位于同一集群内。

可选地，所述分布式光伏和储能运行规划一体的多目标联合规划模型的优化目标包括：配电网年均综合费用、电压波动、网络损耗。

可选地，所述配电网年均综合费用的优化步骤包括：