[发明专利]考虑源荷随机性的光储配电网新能源接纳能力分析方法

说明书

本发明公开了一种考虑源荷随机性的光储配电网新能源接纳能力分析方法，方法包括：首先，分析光储配电网的运行特性，建立分布式光伏、储能的运行模型；其次，分析光储配电网的不确定性来源，提出了基于广义加权交叉核支持向量聚类的光储配电网源荷不确定性建模方法；最后，建立考虑最大化分布式光伏容量的新能源接纳能力鲁棒优化模型，基于重构与分解算法，提出鲁棒优化模型分布式求解算法。解决了传统解析方法建模不准、随机性因素考虑不完备的问题。

技术领域

本发明属于电力系统配网测试技术领域，尤其涉及一种考虑源荷随机性的光储配电网新能源接纳能力分析方法。

背景技术

由于分布式光伏固有的波动性和随机性特征，其高比例接入将对配电网的安全稳定运行。分布式储能可有效平抑分布式光伏的强随机性，目前分布式光储协同开发将成为促进分布式光伏消纳的必然选择。但分布式光储接入配电网改变了原有配电网的运行特征，增大了分析配电网对接纳能力分析的难度和复杂度：一是分布式储能有充电和放电两种运行状态，与电网存在双向的功率交互，其对配电网新能源接纳能力的影响难以量化分析；二是配电网对分布式光伏的接纳能力，既与配电网的灵活性设备（如分布式储能）有关，又受配电网线路潮流、节点电压等因素影响，接纳能力分析复杂。为此，急需开展光储配电网新能源接纳能力分析技术研究。

目前针对配电网新能源接纳能力分析的研究主要围绕解析法和智能方法两个方面。解析法通常是将接纳能力分析问题转化为求解最优潮流问题，具有计算速度快、无需重复验算等优势，但也存在建模过程复杂、模型假定过多，与真实情况存在较大偏差；智能方法通常包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，其建模过程简单、求解思路明了，但也存在求解时间长、编码复杂等不足。

发明内容

本发明提供一种考虑源荷随机性的光储配电网新能源接纳能力分析方法，用于解决传统解析方法建模不准、随机性因素考虑不完备的问题。

本发明提供一种考虑源荷随机性的光储配电网新能源接纳能力分析方法，包括：

构建分布式光伏运行模型以及分布式储能运行模型；

基于广义加权交叉核支持向量聚类的光储配电网源荷不确定性建模；

考虑光储配电网源荷不确定性建立考虑最大化分布式光伏容量的鲁棒优化模型，使根据所述鲁棒优化模型对光储配电网新能源接纳能力进行量化；

根据分布式求解算法对所述鲁棒优化模型进行求解，使对所述光储配电网新能源接纳能力进行分析。

进一步地，其中，所述分布式光伏运行模型的表达式为：

，

式中，为光伏电源标准条件下的最大输出功率，为光伏电源实际条件下的输出功率，为实际条件下光照强度，为标准条件下光照强度参考值，为给定温度系数，为实际条件下环境温度，为环境温度参考值，取为25℃。

进一步地，所述分布式储能运行模型具体为基于锂电池的分布式储能运行模型，其中，基于锂电池的分布式储能运行模型的表达式为：

，

式中，为分布式储能在时段m时的荷电状态，为自放电率，为分布式储能在时段m-1时的荷电状态，为分布式储能的充电效率，为m时段分布式储能的充电功率，为时段长度，为m时段分布式储能的放电功率，为分布式储能的放电效率，为分布式储能的额定容量。

进一步地，所述基于广义加权交叉核支持向量聚类的光储配电网源荷不确定性建模，包括：

记分布式光伏在m时段实际出力为，并满足：

，

式中，、分别为分布式光伏在m时段实际出力的上、下界；

基于个样本计算得到协方差矩阵的无偏估计为：