一种配电网光伏可开放容量计算方法、设备和介质与流程

本发明涉及电网数据处理，具体涉及一种配电网光伏可开放容量计算方法、设备和介质。

背景技术：

1、潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施，现有方法包括经验公式法或者潮流计算法，虽然可以计算出光伏可开放容量，但是存在以下不足：

2、(1)传统分布式光伏可开放容量评估方法难以实现容量最优分布；

3、(2)传统分布式光伏可开放容量评估对系统的安全约束考虑不全面，包括有功约束、网络约束、无功电压约束等；

4、(3)传统分布式光伏可开放容量评估未建立最优模型，无法将系统可开放容量潜力发挥到最大。

5、因此需要构建以新能源和负荷可开放容量为目标函数的优化模型，综合考虑各种运行约束条件，进行优化求解，以充分发挥系统的承载能力。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有潮流计算方法考虑不全面，评估能力差，目的在于提供一种配电网光伏可开放容量计算方法、设备和介质，通过建立配电网线性化新能源承载力优化模型，综合考虑运行场景中各类可控资源的灵活性，获得满足安全约束条件下的容量最优分布，遍历求解过程中的场景，得到可开放容量求解计算，提高潮流计算的全面性和精确度。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、本发明第一方面提供一种配电网光伏可开放容量计算方法，包括以下具体步骤：

4、s10、获取电网潮流数据和机组数据，构建约束条件；

5、s20、根据新能源装机容量和约束条件，构建新能源承载力优化模型；

6、s30、构建运行场景对新能源承载力优化模型进行求解；

7、s40、判断求解过程中是否达到最大场景数；

8、若否，执行步骤s20，直至达到最大场景数，输出新能源最大装机容量。

9、本发明通过建立配电网线性化新能源承载力优化模型，综合考虑运行场景中各类可控资源的灵活性，获得满足安全约束条件下的容量最优分布，遍历求解过程中的场景，得到可开放容量求解计算，提高潮流计算的全面性和精确度。

10、进一步的，所述约束条件包括潮流约束、机组安装容量约束、线路容量约束、变压器容量约束和电压安全约束。

11、进一步的，所述潮流约束包括：

12、获取节点电压变量集合、节点相角变量集合、线路首端有功潮流和无功潮流变量对节点电压的灵敏度矩阵、线路末端有功潮流和无功潮流变量对节点相角的灵敏度矩阵，确定线路首端有功潮流变量集合和无功潮流变量集合、线路末端有功潮流变量集合和无功潮流变量；

13、结合节点i、节点j的新能源机组的有功出力、有功功率、无功出力和无功功率，确定功率平衡约束。

14、进一步的，所述机组安装容量约束包括：

15、获取安装的新能源机组的最大装机容量，获取节点i新能源机组当前的装机容量和由负荷曲线采样得到的机组出力，确定点i新能源机组由负荷曲线采样得到的机组出力，对机组安装容量进行约束。

16、进一步的，所述线路容量约束包括：

17、构建线路容量约束模型，对二次形式的线路容量约束进行凸松弛线性化，得到线性化后的线路传输容量约束模型；

18、获取线路ij的有功潮流和线路ij的无功潮流，结合线性化后的线路传输容量约束模型，确定线路ij的最大传输容量。

19、进一步的，所述变压器容量约束包括：

20、构建线性化变压器容量约束模型，结合变压器tr的有功潮流和线路tr的无功潮流，确定变压器tr的最大视在功率，对变压器容量进行约束。

21、进一步的，所述构建新能源承载力优化模型包括：

22、根据潮流约束、机组安装容量约束、线路容量约束、变压器容量约束和电压安全约束对新能源承载力进行约束，以新能源装机容量为目标构建新能源承载力优化模型。

23、进一步的，所述对新能源承载力优化模型进行求解包括：

24、获取光伏出力曲线和用户变负荷曲线，确定不同时段的光伏出力和负荷的匹配程度，进行多场景抽样；

25、将多场景作为边界条件输入到新能源承载力优化模型中，确定新能源最大装机容量。

26、本发明第二方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现一种配电网光伏可开放容量计算方法。

27、本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种配电网光伏可开放容量计算方法。

28、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

29、通过建立配电网线性化新能源承载力优化模型，综合考虑运行场景中各类可控资源的灵活性，获得满足安全约束条件下的容量最优分布，遍历求解过程中的场景，得到可开放容量求解计算，提高潮流计算的全面性和精确度。

技术特征：

1.一种配电网光伏可开放容量计算方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的配电网光伏可开放容量计算方法，其特征在于，所述约束条件包括潮流约束、机组安装容量约束、线路容量约束、变压器容量约束和电压安全约束。

3.根据权利要求2所述的配电网光伏可开放容量计算方法，其特征在于，所述潮流约束包括：

4.根据权利要求2所述的配电网光伏可开放容量计算方法，其特征在于，所述机组安装容量约束包括：

5.根据权利要求2所述的配电网光伏可开放容量计算方法，其特征在于，所述线路容量约束包括：

6.根据权利要求2所述的配电网光伏可开放容量计算方法，其特征在于，所述变压器容量约束包括：

7.根据权利要求2所述的配电网光伏可开放容量计算方法，其特征在于，所述构建新能源承载力优化模型包括：

8.根据权利要求1所述的配电网光伏可开放容量计算方法，其特征在于，所述对新能源承载力优化模型进行求解包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述的配电网光伏可开放容量计算方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的配电网光伏可开放容量计算方法。

技术总结
本发明公开了一种配电网光伏可开放容量计算方法、设备和介质，包括以下具体步骤：S10、获取电网潮流数据和机组数据，构建约束条件；S20、根据新能源装机容量和约束条件，构建新能源承载力优化模型；S30、构建运行场景对新能源承载力优化模型进行求解；S40、判断求解过程中是否达到最大场景数；若否，执行步骤S20，直至达到最大场景数，输出新能源最大装机容量。通过建立配电网线性化新能源承载力优化模型，综合考虑运行场景中各类可控资源的灵活性，获得满足安全约束条件下的容量最优分布，遍历求解过程中的场景，得到可开放容量求解计算，提高潮流计算的全面性和精确度。

技术研发人员：龙川,刘旭娜,杨云,陈世君,杨新婷,刘立扬,韩宇奇,李婷,叶圣永,李达
受保护的技术使用者：国网四川省电力公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6