[发明专利]一种含分布式电源的新型配网双层优化配置方法

说明书

本发明公开了一种含分布式电源的新型网配双层优化配置方法，涉及电力系统配电网中分布式可再生能源优化配置领域，采用由上层模型和下层模型组成的双层规划模型，其特征在于，所述上层模型用于确定潮汐发电机组的接入节点和数量，所述下层模型基于所述潮汐发电机组的输出功率的时序曲线和所述上层模型给出的所述潮汐发电机组的所述接入节点和所述数量，用于实现常规发电机组输出功率的最优调节。本发明充分挖掘现有潮汐电站发展下大量潮汐流速的历史数据，考虑潮汐涨潮、落潮所表现出的规律性，实现潮汐发电的有效模拟，并考虑潮汐发电机组接入后对配电网的影响，保障配网安全稳定运行前提下的综合经济性最优。

技术领域

本发明涉及电力系统配电网中分布式可再生能源的优化配置领域，尤其涉及一种含分布式电源的新型配网双层优化配置方法。

背景技术

随着电网供电压力的不断增大，以及绿色用电理念的不断推广，以化石能源为主体的传统能源体系，已不适应现有的能源环境，以风能、太阳能、海洋能为主体的新能源发电体系受到广泛关注。其中海洋覆盖地球面积高达70％，海水受到引力的作用，会出现周期性涨落的潮汐现象，蕴含着大量以动能形式存在的潮汐能。潮汐能发电具有发电量大、能量密度大、绿色环保及相较于风光发电更强的可预测性等特点，具有较高的开发潜能，因而开展对潮汐能发电技术的研究，具有十分重要的现实意义。

目前已有部分学者针对潮汐能发电技术展开研究，其主要集中在潮汐能发电装置、机组控制系统、以及并网规划评估方法三个方面。其中潮汐能开发的关键问题在于潮汐能发电机的选址、定容等规划问题。因潮汐能发电机出力具有不确定性，在规划前首先需对其出力进行模拟。潮汐能发电机的出力主要取决于潮汐流速的大小，通过模拟潮汐流速，再结合流速与潮汐能发电机出力的数学关系，实现潮汐能发电机的出力模拟。有的学者采用基于概率统计的方法，综合影响潮汐流速随机性的多种因素，建立服从Wakeby分布的潮汐流速概率分布模型。目前潮汐电站建设日趋完善，易于获得大量潮汐流速历史数据，因而可将基于数据驱动的方法应用于潮汐流速模拟中。有的学者采用基于Huffman树的k-均值聚类算法，实现光伏电站运行模态建模。有的学者将k-均值聚类技术应用于潮汐流速模拟中，可获得潮汐流速的日变化规律曲线。合理的规划方案可以有效提高潮汐能利用率，降低整体的综合费用，有助于潮汐电站长期可持续运行。部分选址优化方法主要关注潮汐能的利用率，部分研究在保证机组可靠运行的前提下，以最小化机组间潮汐能损失为目标，充分考虑边界、水深及间距约束，以实现整体输出功率的最大化。有的学者以最小化潮汐发电机组单位发电成本为目标，综合考虑发电机接入的位置及间距，用二进制变量来表示潮汐发电机组的位置，进而实现位置确定。这类规划方法可以综合考虑各潮汐发电机组间的耦合关系，但无法反映潮汐发电机组接入后对网络的影响。另一类方法则将潮汐发电机组对网络的影响考虑在内。有的研究提出一种结合机组布局及集电系统优化的潮汐发电机组规划方法，考虑了其投资、收益及运行费用，实现总体收益最大化。

当前，随着潮汐电站建设日趋完善，易于获得大量潮汐流速历史数据，但现有方法无法有效利用其中蕴含的大量信息，实现海量信息的挖掘；潮汐流速表现为随机性和规律性，部分现有方法未能与其展现出的规律性有效结合；现有规划方法难以反映潮汐发电机组接入配网后对网络经济性和安全稳定性的影响。

本发明要解决的问题是如何对大量潮汐流速历史数据的信息挖掘，基于数据驱动的方法，实现潮汐流速模拟，并综合考虑潮汐发电机组接入后对配电网的影响，以配网综合经济性为目标函数，并将配网安全可靠性考虑进约束条件中，实现配网中潮汐发电机组的配置。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种含分布式电源的新型配网双层优化配置方法，充分挖掘现有潮汐电站发展下大量潮汐流速的历史数据，考虑潮汐涨潮、落潮所表现出的规律性，实现潮汐发电的有效模拟，并考虑潮汐发电机组接入后对配电网的影响，保障配网安全稳定运行前提下的综合经济性最优

发明内容