一种基于灵活性资源的配电网馈线上网最大功率计算方法与流程

本发明涉及一种电网上网最大功率计算方法，尤其涉及一种基于灵活性资源的配电网10kv馈线上网最大功率计算方法。

背景技术：

1、随着屋顶光伏、户用分布式电源的快速发展，分布式电源的渗透率不断提高，部分地区配网网架中分布式电源接入容量已经超出其准入容量，造成配电网稳定运行的风险，处于确保配电网的稳定运行的考虑，计算评估现有配电网与规划的配电网的供电能力是十分必要的。

2、在现有配电网分布式电源接入规划算法方面,现有算法通常对配电网的分布式光伏进行单一规划或是仅初步分析了“源网荷储”分层分区模型,并根据模型计算得出电网最大供电能力，例如文献《基于多种群遗传算法的分布式光伏接入配电网规划研究》采用多种群遗传算法对分布式光伏接入配电网规划进行了研究，提出了一种兼顾安全性和经济性的光伏并网规划方案，文献《基于双层粒子群算法的主动配电网分布式电源规划》以配电网中各分布式电源的年综合费用最小为目标函数，综合考虑各类约束，建立了基于双层粒子群算法的主动配电网分布式电源规划，并用实际算例验证了模型的实用性，文献《多元用电需求网格分析与源网荷储分层分区平衡模型》提出了面向网格的多元化用电需求分析方法和“源网荷储”分层分区平衡模型，以及配电系统网架优化设计思路。

3、虽然这几种计算方法可以均可以得到馈线最大供电能力，但其仍存在以下缺陷：

4、1、随着源网荷储一体化建设的推进，如光伏、储能、可控负荷等多种灵活性资源的引入，配电网分布式光伏接入容量的计算越来越复杂，传统的规划方法没有完整的考虑源网荷储多种灵活性资源的影响，对于多种不确定性因素缺乏较好的处理方法。

5、2、由于没有考虑到多种灵活性资源，计算结果只能精确到主变负荷，与实际情况误差较大，使得配电网在工作时安全性得不到保证，进而会导致经济上的损失。

6、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的未考虑到的源网荷储多种灵活性资源的缺点，提供了一种结合源网荷储多种灵活性资源的基于灵活性资源的配电网馈线上网最大功率计算方法。

2、为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

3、一种基于灵活性资源的配电网馈线上网最大功率计算方法，所述计算方法包括以下步骤：

4、s1，获取电网参数，采集相关台帐数据统计获取待计算的配电网相关数据及本区域内其余光伏电站的光伏出力曲线；

5、s2，计算电网需求响应负荷及常规负荷，通过电网整体负荷及电网需求响应系数计算得到电网需求响应负荷；

6、s3，计算分布式光伏的置信出力值，通过典型光伏出力样本的均值及标准差计算得到分布式光伏的置信出力值；

7、s4，计算分布式光伏置信出力系数，通过分布式光伏的置信出力值及电网光伏发电装机容量；

8、s5，计算电网台区上网最大功率，通过分布式光伏装机容量、用于削峰填谷的储能容量、光伏置信出力系数、整体负荷值及需求侧负荷计算得到电网台区上网最大功率；

9、s6，计算各台区单元上网最大功率边界接口值，通过馈线包含的台区单元数量、台区单元i中分布式光伏装机容量、用于削峰填谷的储能容量、整体负荷值、需求侧负荷及光伏置信出力系数计算得到各台区单元上网最大功率边界接口值；

10、s7，计算10kv馈线的上网最大功率，根据馈线中所有台区单元上网最大功率边界接口值、接入馈线的分布式光伏装机容量、光伏置信出力系数、接入馈线用于削峰填谷的储能容量、馈线的负荷值及馈线的需求侧负荷计算得到馈线的上网最大功率。

11、所述s2计算电网需求响应负荷及常规负荷包括以下步骤：

12、s2.1，计算电网需求响应负荷，按照式(1)计算得到电网需求响应负荷：

13、dcon-load＝λdall-load                                              式(1)

14、式(1)中dcon-load为需求响应负荷，dall-load为整体负荷，λ为需求响应系数；

15、s3.1，计算光伏出力样本的均值及标准差，采集本区域内其余光伏电站的光伏出力曲线，将各个光伏电站光伏出力曲线进行归一化处理后求取所有光伏出力曲线的均值，得到典型光伏出力样本曲线，并计算得到该典型光伏出力样本曲线中各个时刻点的均值及标准差；

16、s3.2，计算分布式光伏的置信出力值，根据s3.1选取典型光伏出力样本中得到的均值及标准差，按照式(2)计算得到分布式光伏的置信出力值：

17、

18、式(2)中c1为分布式光伏的置信出力值，c2为分布式电源在置信区间内最大可能达到的出力水平，μ为典型光伏出力样本的样本均值，σ为典型光伏出力样本的标准差，n为样本数，zα/2为标准正态分布表中对应α/2的值。

19、所述s4计算分布式光伏置信出力系数包括以下步骤：

20、s4，计算分布式光伏置信出力系数，得到分布式光伏的置信出力值后，通过式(3)计算得到分布式光伏置信出力系数：

21、

22、式(3)中γ1为分布式光伏置信出力系数，c1为分布式光伏的置信出力值，spv为电网光伏发电装机容量。

23、所述s5计算电网台区上网最大功率包括以下步骤：

24、s5，计算电网台区上网最大功率，通过分布式光伏装机容量及用于削峰填谷的储能容量，按照式(4)分别计算得到各台区单元i上网最大功率：

25、

26、式(4)中pig为台区单元i与上级10kv馈线接口的上网最大功率，为台区单元i中分布式光伏装机容量，γ1为光伏置信出力系数，为台区单元i的整体负荷值，为台区单元i的需求侧负荷，为台区单元i用于削峰填谷的储能容量。

27、所述s6计算各台区单元上网最大功率边界接口值包括以下步骤：

28、s6，计算各台区单元上网最大功率边界接口值，按照式(5)分别计算得到各台区单元上网最大功率边界接口值：

29、

30、式(6)中为10kv馈线j中所有台区单元上网最大功率边界接口值，nj为10kv馈线j包含的台区单元数量，为台区单元i中分布式光伏装机容量，为用于削峰填谷的储能容量，为整体负荷值，为需求侧负荷，γ1为光伏置信出力系数。

31、所述s7计算10kv馈线的上网最大功率包括以下步骤：

32、s7，计算10kv馈线的上网最大功率，按照式(7)计算得到10kv馈线的上网最大功率：

33、

34、为10kv馈线j的上网最大功率，为10kv馈线j中所有台区单元上网最大功率边界接口值，为以10kv电压等级接入10kv馈线j的分布式光伏装机容量，γ1为光伏置信出力系数，为以10kv电压等级接入10kv馈线用于削峰填谷的储能容量，为以10kv电压等级接入馈线j的负荷值，为以10kv电压等级接入馈线j的需求侧响应负荷。

35、所述s3.1计算光伏出力样本的均值及标准差中，所述典型光伏出力样本的出力时刻数大于三十个。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

37、1、本发明一种基于灵活性资源的配电网馈线上网最大功率计算方法中，s5计算电网台区上网最大功率计算得到电网台区上网最大功率，再由s6计算各台区单元上网最大功率边界接口值中计算得到各台区单元上网最大功率边界接口值，在s7计算10kv馈线的上网最大功率中，结合电网台区上网最大功率、各台区单元上网最大功率边界接口值及10kv电压等级接入资源量化值得到馈线上网最大功率。因此，本设计可以源网荷储多种灵活性资源计算得到馈线上网最大功率，有效提高馈线上网最大功率的准确性。

38、2、本发明一种基于灵活性资源的配电网馈线上网最大功率计算方法中，得到的馈线上网最大功率综合源网荷储多种灵活性资源的影响，与实际情况误差较小，精确度较高，使得配电网的安全性得到了保证。因此，本设计计算结果综合源网荷储多种灵活性资源的影响，与实际情况误差较小，有效提高配电网工作的安全性。

39、3、本发明一种基于灵活性资源的配电网馈线上网最大功率计算方法中，通过待计算的配电网的数据及本区域内其余光伏电站的光伏出力曲线计算得到馈线上网最大功率，不需要建立源网荷储的分层分区模型。因此，本设计不需要建立电网的分层分区模型，有效减少计算步骤及计算量。