CN114825469A - 一种分布式电源集群出力评估方法及系统 - Google Patents
一种分布式电源集群出力评估方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114825469A CN114825469A CN202210694033.5A CN202210694033A CN114825469A CN 114825469 A CN114825469 A CN 114825469A CN 202210694033 A CN202210694033 A CN 202210694033A CN 114825469 A CN114825469 A CN 114825469A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- constraint
- distributed
- cluster
- node
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000013210 evaluation model Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/004—Generation forecast, e.g. methods or systems for forecasting future energy generation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
- H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
- H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
- H02J2310/58—The condition being electrical
- H02J2310/60—Limiting power consumption in the network or in one section of the network, e.g. load shedding or peak shaving
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- Development Economics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明属于分布式电源技术领域,涉及一种分布式电源集群出力评估方法及系统。该方法包括获取调度中心的需求和配电网的基本信息;根据调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型;根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。本发明能够提高分布式电源集群出力评估的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及分布式电源技术领域,特别是涉及一种分布式电源集群出力评估方法及系统。
背景技术
大力发展可再生能源已成为推动调整中国能源结构的重要举措,实施清洁能源替代、发展可再生能源发电已成为全球共识。其中,分布式光伏具备清洁无污染、规模调整灵活、系统安全性高、调峰性能好等优势,成为近年来可再生能源领域发展的重点。然而,分布式光伏渗透率的升高会对系统的安全性和稳定性带来影响,如分布式光伏就地消纳问题、功率倒送问题、网损增加、电压越限问题等,同时会降低新能源的运行可靠性和利用率。
为保证大规模分布式光伏能够规模有序、安全可靠地接入电网,一种有效手段是对分布式光伏进行集群划分,高渗透率新能源的集群管理模式有助于平抑新能源出力波动、提高新能源就地消纳率,从根本上缓解分布式光伏渗透率升高引发的各种问题;另一种解决方式是利用电网灵活性资源,如储能、电动汽车等,对分布式光伏集群进行优化调度,从而提升分布式光伏的稳定性,提高分布式光伏消纳率。目前,国内外学者对于集群划分和分布式电源优化调度的研究已经比较完善,但对分布式电源集群划分后的优化出力评估研究较少,集群出力评估并非简单的集群出力相加,需要考虑工程实际需求,如新能源消纳率、网络损耗、网络安全稳定约束等。并且准确的集群出力评估结果能够有利于对分布式光伏集群进行调控,能够提高分布式光伏消纳率和提高电力系统的可靠性和稳定性,进一步促进新能源发电的发展。
因此,如何准确的实现集群出力评估是现阶段亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种分布式电源集群出力评估方法及系统,能够提高分布式电源集群出力评估的准确性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种分布式电源集群出力评估方法,包括:
获取调度中心的需求和配电网的基本信息;所述调度中心的需求包括:对新能源消纳率和网络有功损耗的需求;所述配电网的基本信息包括:配电网的网络数据、负荷数据、分布式光伏数据以及灵活性资源信息;所述网络数据包括:线路阻抗、拓扑结构以及节点类型;所述负荷数据为配电网一天内的有功无功需求;所述分布式光伏数据包括:配置容量、逆变器容量、负载功率因数以及预测出力数据;所述灵活性资源信息包括:储能配置节点、配置容量、最大充放电功率、充放电效率、荷电状态约束、电动汽车入网数量、入网时间、预计离网时间、电池容量、入网电量以及离网预期电量;
根据调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型;
根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
可选地,所述根据调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型,具体包括:
其中,f 1和f 2为目标函数,为配电网所有节点集合,为节点的光伏实际有功功率,为节点的电压幅值;、分别为从上游节点向节点流出的有功和无功功率,为节点间关系,为节点和节点间线路的电阻值,为节点光伏的无功输出功率,为节点无功补偿设备的无功输出功率。
可选地,所述根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略,具体包括:
根据所述帕累托解集,利用模糊度满足方法,确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
可选地,所述根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略,之后还包括:
所述调度中心根据所述分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略对分布式光伏集群和灵活性资源进行调控。
一种分布式电源集群出力评估系统,包括:
需求和基本信息获取模块,用于获取调度中心的需求和配电网的基本信息;所述调度中心的需求包括:对新能源消纳率和网络有功损耗的需求;所述配电网的基本信息包括:配电网的网络数据、负荷数据、分布式光伏数据以及灵活性资源信息;所述网络数据包括:线路阻抗、拓扑结构以及节点类型;所述负荷数据为配电网一天内的有功无功需求;所述分布式光伏数据包括:配置容量、逆变器容量、负载功率因数以及预测出力数据;所述灵活性资源信息包括:储能配置节点、配置容量、最大充放电功率、充放电效率、荷电状态约束、电动汽车入网数量、入网时间、预计离网时间、电池容量、入网电量以及离网预期电量;
分布式光伏集群出力评估模型建立模块,用于根据调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型;
结果和策略确定模块,用于根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
可选地,所述分布式光伏集群出力评估模型建立模块,具体包括:
其中,f 1和f 2为目标函数,为配电网所有节点集合,为节点的光伏实际有功功率,为节点的电压幅值;、分别为从上游节点向节点流出的有功和无功功率,为节点间关系,为节点和节点间线路的电阻值,为节点光伏的无功输出功率,为节点无功补偿设备的无功输出功率。
可选地,所述结果和策略确定模块,具体包括:
结果和策略确定单元,用于根据所述帕累托解集,利用模糊度满足方法,确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
可选地,还包括:
调控模块,用于所述调度中心根据所述分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略对分布式光伏集群和灵活性资源进行调控。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估方法及系统,根据调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型,根据所述分布式光伏集群出力评估模型准确的确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略,充分利用了灵活性资源的调节能力,通过电动汽车和储能的充放电消纳超出线路容量的光伏有功,有效提高了光伏消纳率,提升了电力系统的可靠性和稳定性,综合考虑了调度中心对新能源消纳和网络有功损耗的需求,能够为调度中心提供数据参考,为高渗透率新能源电力系统的发展提供理论决策支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估方法流程示意图;
图2为本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估方法的控制框架示意图;
图3为本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种分布式电源集群出力评估方法及系统,能够提高分布式电源集群出力评估的准确性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估方法流程示意图,图2为本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估方法的控制框架示意图,如图1和图2所示,本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估方法,包括:
S101,获取调度中心的需求和配电网的基本信息。
所述调度中心的需求包括:对新能源消纳率和网络有功损耗的需求;所述配电网的基本信息包括:配电网的网络数据、负荷数据、分布式光伏数据以及灵活性资源信息;所述网络数据包括:线路阻抗、拓扑结构以及节点类型;所述负荷数据为配电网一天内的有功无功需求;所述分布式光伏数据包括:配置容量、逆变器容量、负载功率因数以及预测出力数据;所述灵活性资源信息包括:储能配置节点、配置容量、最大充放电功率、充放电效率、荷电状态约束、电动汽车入网数量、入网时间、预计离网时间、电池容量、入网电量以及离网预期电量。
S102,根据调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型。
S102具体包括:
建立目标函数:
其中,f 1和f 2为目标函数,为配电网所有节点集合,为节点的光伏实际有功功率,为节点的电压幅值;、分别为从上游节点向节点流出的有功和无功功率,为节点间关系,为节点和节点间线路的电阻值,为节点光伏的无功输出功率,为节点无功补偿设备的无功输出功率。无功补偿设备的运行约束为,其中,和分别为节点无功补偿设备无功输出功率的上下限。
S103,根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
S103具体包括:
根据所述帕累托解集,利用模糊度满足方法,确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
帕累托解集的确定过程为:
计算每个单目标函数的最大值;
设置该目标函数的值在最大和最小范围内变化,计算其他目标函数的最小值,得到帕累托解集。
利用模糊度满足方法计算出最优解的过程为:
该式表示目标函数对解决方法的满意度,满意度的值在0-1之间,数值越大表示越满意。为目标函数对解的满意度,为解对应第个目标函数的函数值,为第个目标函数,、分别目标函数对各解的最大函数值和最小函数值,定义各个解对所有m个目标函数满意度的均值为总体满意度,如式(5)所示:
总体满意度最大的解即为最优解。
光伏安全运行约束如式(6)所示:
储能设备约束如式(7)所示:
储能设备约束包含储能充放电功率限制、能量约束、荷电状态约束。其中,、为节点在时刻的充电功率和放电功率,、为储能充放电功率上限,同一时段储能只能存在充电、放电或静置一种状态;和分别为充放电效率,为节点在时刻的能量状态,为储能容量;为节点在时刻的储能荷电状态,、为储能荷电状态上下限,一个时间周期末尾时刻和初始时刻的荷电状态相等,为时间尺度。
电动汽车约束如式(8)所示:
其中,、为第辆电动汽车在时刻的充电功率和放电功率,、为电动汽车充放电功率上限,与储能类似,同一时段只能存在充电、放电或静置一种状态;为充电效率,为放电效率,和分别为第辆电动汽车在时刻和-1时刻的能量状态,为电动汽车的容量;为第辆电动汽车在时刻的荷电状态,、为荷电状态上下限,离网时刻的电量为用户期望电量。
配电网潮流约束如式(9)所示:
其中:
该潮流方程为DistFlow模型,其中,、分别为节点和节点间线路的电阻和电抗;为节点的电压;式(10)为净负荷有功功率和净负荷无功功率的表达式,为节点的净负荷有功功率,为节点的负荷有功功率,为节点的净负荷无功功率,为节点的负荷无功功率,为节点储能设备的无功输出功率,为中间变量,为节点的流出有功功率,为节点的流出无功功率,为节点电压的平方。
由于该约束中存在非线性等式约束式(11),因此DistFlow模型是非凸的,难以找到全局最优解,可以将该非线性等式约束松弛为不等式约束,如式(12)所示:
DistFlow模型被松弛为二阶锥规划模型,是典型的凸优化问题,可用一般求解器求解。
系统支路功率约束如式(13)-(14)所示 :
其中,式(13)为主网联络支路的倒送功率约束,表示最大倒送功率,表示主网联络支路数,为主网联络支路的倒送功率,为集群间支路功率;式(14)为集群间支路功率约束,表示支路允许通过最大功率,表示群间交互支路数。
S103之后还包括:
所述调度中心根据所述分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略对分布式光伏集群和灵活性资源进行调控。
约束条件中的系统支路功率约束规定了主网联络支路倒送功率和群间交互功率的上限,避免在光伏消纳率的目标函数下,为了尽可能多地消纳光伏而向其他集群传输光伏有功功率,根据优化后的灵活性资源调度策略,超出本集群负荷有功需求的光伏有功首先被电动汽车消纳,超过电动汽车调节能力的部分由储能消纳,最后,超过灵活性资源调节能力和线路容量约束的分布式光伏出力则被削减。
本发明具有以下效果:
(1)充分利用了灵活性资源的调节能力,通过电动汽车和储能的充放电消纳超出线路容量的光伏有功,有效提高了光伏消纳率,提升了电力系统的可靠性和稳定性;
(2)综合考虑了调度中心对新能源消纳和网络有功损耗的需求,在集群划分的基础上提出了分布式光伏集群出力评估方法,该评估方法得到的分布式光伏出力结果以及灵活性资源调度策略能够为调度中心提供数据参考,为高渗透率新能源电力系统的发展提供理论决策支持。
本发明方法在建模方式上具有一般性,不具有任何特殊的应用条件,对系统参数没有任何要求,在应用前无需做任何检验,适用范围广泛,适用于不同调度中心需求及配网参数下分布式电源集群的出力评估,除了本发明给出的目标函数和满意解选取方法,在工程实际上,可根据调度中心给出的调度需求调整优化目标,按照本发明的方法建模求解。
如图2所示,首先,分布式光伏集群出力评估模型应用的分布式光伏集群出力评估平台,所述分布式光伏集群出力评估平台收集调度中心对分布式光伏集群消纳率和电网运行的需求以及配电网侧的基本信息;然后,由分布式光伏集群出力评估平台利用分布式光伏集群出力评估模型综合考虑新能源消纳和网络有功损耗,在分布式光伏集群划分的基础上进行集群出力评估,得到分布式光伏集群出力评估结果和灵活性资源充放电策略;最后,由调度中心对分布式光伏集群和灵活性资源进行调控。
图3为本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估系统结构示意图,如图3所示,本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估系统,包括:
需求和基本信息获取模块301,用于获取调度中心的需求和配电网的基本信息;所述调度中心的需求包括:对新能源消纳率和网络有功损耗的需求;所述配电网的基本信息包括:配电网的网络数据、负荷数据、分布式光伏数据以及灵活性资源信息;所述网络数据包括:线路阻抗、拓扑结构以及节点类型;所述负荷数据为配电网一天内的有功无功需求;所述分布式光伏数据包括:配置容量、逆变器容量、负载功率因数以及预测出力数据;所述灵活性资源信息包括:储能配置节点、配置容量、最大充放电功率、充放电效率、荷电状态约束、电动汽车入网数量、入网时间、预计离网时间、电池容量、入网电量以及离网预期电量;
分布式光伏集群出力评估模型建立模块302,用于根据调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型;
结果和策略确定模块303,用于根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
所述分布式光伏集群出力评估模型建立模块302,具体包括:
其中,f 1和f 2为目标函数,为配电网所有节点集合,为节点的光伏实际有功功率,为节点的电压幅值;、分别为从上游节点向节点流出的有功和无功功率,为节点间关系,为节点和节点间线路的电阻值,为节点光伏的无功输出功率,为节点无功补偿设备的无功输出功率。
所述结果和策略确定模块303,具体包括:
结果和策略确定单元,用于根据所述帕累托解集,利用模糊度满足方法,确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
本发明所提供的一种分布式电源集群出力评估系统,还包括:
调控模块,用于所述调度中心根据所述分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略对分布式光伏集群和灵活性资源进行调控。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种分布式电源集群出力评估方法,其特征在于,包括:
获取调度中心的需求和配电网的基本信息;所述调度中心的需求包括:对新能源消纳率和网络有功损耗的需求;所述配电网的基本信息包括:配电网的网络数据、负荷数据、分布式光伏数据以及灵活性资源信息;所述网络数据包括:线路阻抗、拓扑结构以及节点类型;所述负荷数据为配电网一天内的有功无功需求;所述分布式光伏数据包括:配置容量、逆变器容量、负载功率因数以及预测出力数据;所述灵活性资源信息包括:储能配置节点、配置容量、最大充放电功率、充放电效率、荷电状态约束、电动汽车入网数量、入网时间、预计离网时间、电池容量、入网电量以及离网预期电量;
根据所述调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型;
根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
4.根据权利要求1所述的一种分布式电源集群出力评估方法,其特征在于,所述根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略,之后还包括:
所述调度中心根据所述分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略对分布式光伏集群和灵活性资源进行调控。
5.一种分布式电源集群出力评估系统,其特征在于,包括:
需求和基本信息获取模块,用于获取调度中心的需求和配电网的基本信息;所述调度中心的需求包括:对新能源消纳率和网络有功损耗的需求;所述配电网的基本信息包括:配电网的网络数据、负荷数据、分布式光伏数据以及灵活性资源信息;所述网络数据包括:线路阻抗、拓扑结构以及节点类型;所述负荷数据为配电网一天内的有功无功需求;所述分布式光伏数据包括:配置容量、逆变器容量、负载功率因数以及预测出力数据;所述灵活性资源信息包括:储能配置节点、配置容量、最大充放电功率、充放电效率、荷电状态约束、电动汽车入网数量、入网时间、预计离网时间、电池容量、入网电量以及离网预期电量;
分布式光伏集群出力评估模型建立模块,用于根据所述调度中心的需求和配电网的基本信息,建立以分布式光伏出力最大和网络有功损耗最小为目标函数,以配电网潮流约束、系统支路功率约束、节点电压约束、光伏安全运行约束、储能及电动汽车约束为约束条件的分布式光伏集群出力评估模型;
结果和策略确定模块,用于根据所述分布式光伏集群出力评估模型确定分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略。
8.根据权利要求5所述的一种分布式电源集群出力评估系统,其特征在于,还包括:
调控模块,用于所述调度中心根据所述分布式电源集群出力评估结果和灵活性资源调度策略对分布式光伏集群和灵活性资源进行调控。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210694033.5A CN114825469B (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 一种分布式电源集群出力评估方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210694033.5A CN114825469B (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 一种分布式电源集群出力评估方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114825469A true CN114825469A (zh) | 2022-07-29 |
CN114825469B CN114825469B (zh) | 2022-09-23 |
Family
ID=82521297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210694033.5A Active CN114825469B (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 一种分布式电源集群出力评估方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114825469B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116341883A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-06-27 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 一种光伏并网开关的资源协调方法及系统 |
CN117895557A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 国网山西省电力公司临汾供电公司 | 一种配电网调控方法、装置、介质及产品 |
CN118367562A (zh) * | 2024-06-19 | 2024-07-19 | 国网上海市电力公司 | 一种考虑台区配电网网络约束的分布式资源可传输调节能力评估方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107133415A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-05 | 河海大学 | 一种考虑用户满意和配网安全的电动汽车充放电优化方法 |
CN107453396A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-12-08 | 安徽理工大学 | 一种分布式光伏电源出力的多目标优化调度方法 |
CN109995089A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-07-09 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种分布式电源消纳能力评估方法及系统 |
US20210155111A1 (en) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd. | Method for establishing active distribution network planning model considering location and capacity determination of electric vehicle charging station |
CN113131529A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-16 | 南京创智力合电力科技有限公司 | 一种计及多种灵活性资源的可再生能源承载力评估的方法 |
CN114336601A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-04-12 | 武汉亿磁源电力科技有限公司 | 一种分布式光伏无功仿射鲁棒调节方法 |
CN114638502A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-17 | 华北电力大学 | 一种考虑需求侧资源灵活性的配电网线路加固策略 |
-
2022
- 2022-06-20 CN CN202210694033.5A patent/CN114825469B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107133415A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-05 | 河海大学 | 一种考虑用户满意和配网安全的电动汽车充放电优化方法 |
CN107453396A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-12-08 | 安徽理工大学 | 一种分布式光伏电源出力的多目标优化调度方法 |
CN109995089A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-07-09 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种分布式电源消纳能力评估方法及系统 |
US20210155111A1 (en) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd. | Method for establishing active distribution network planning model considering location and capacity determination of electric vehicle charging station |
CN113131529A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-16 | 南京创智力合电力科技有限公司 | 一种计及多种灵活性资源的可再生能源承载力评估的方法 |
CN114336601A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-04-12 | 武汉亿磁源电力科技有限公司 | 一种分布式光伏无功仿射鲁棒调节方法 |
CN114638502A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-17 | 华北电力大学 | 一种考虑需求侧资源灵活性的配电网线路加固策略 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李志伟等: "基于改进ε-约束与采样确定性转化的电力系统日前调度机会约束模型快速求解技术", 《中国电机工程学报》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116341883A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-06-27 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 一种光伏并网开关的资源协调方法及系统 |
CN116341883B (zh) * | 2023-05-31 | 2023-11-17 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 一种光伏并网开关的资源协调方法及系统 |
CN117895557A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 国网山西省电力公司临汾供电公司 | 一种配电网调控方法、装置、介质及产品 |
CN117895557B (zh) * | 2024-03-14 | 2024-05-24 | 国网山西省电力公司临汾供电公司 | 一种配电网调控方法、装置、介质及产品 |
CN118367562A (zh) * | 2024-06-19 | 2024-07-19 | 国网上海市电力公司 | 一种考虑台区配电网网络约束的分布式资源可传输调节能力评估方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114825469B (zh) | 2022-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114825469B (zh) | 一种分布式电源集群出力评估方法及系统 | |
CN101510686B (zh) | 基于多代理技术的微电网协调控制系统 | |
CN103187750B (zh) | 兆瓦级电池储能电站实时功率控制方法及其系统 | |
CN108667052A (zh) | 一种面向虚拟电厂优化运行的多类型储能系统规划配置方法及系统 | |
CN110661301B (zh) | 一种水光蓄多能互补发电系统的容量配置优化方法 | |
CN112886624B (zh) | 一种三站合一变电站储能装置规划设计系统及方法 | |
Liu et al. | Control strategy of energy storage for smoothing photovoltaic power fluctuations | |
CN104253439B (zh) | 电池储能电站无功功率分配与控制方法 | |
CN114696352A (zh) | 一种新能源配电网中电池储能系统的运行控制方法 | |
CN114825388A (zh) | 一种基于源网荷储协同的新能源综合消纳调度方法 | |
CN117411007A (zh) | 一种分布式光伏和储能联合的配网低电压治理方法 | |
Cai | Power tracking and state-of-energy balancing of an energy storage system by distributed control | |
CN107611970B (zh) | 分布式光伏和电动汽车的不确定性配网的优化方法 | |
CN117767445A (zh) | 一种海上风电及储能参与的有功功率协调控制方法及系统 | |
CN110323779B (zh) | 一种分布式发电与储能装置的功率动态聚合的方法和系统 | |
CN116683534A (zh) | 一种考虑多类型柔性资源的配电网协同规划方法及装置 | |
CN110417002B (zh) | 一种孤岛微电网能量模型的优化方法 | |
Cong et al. | Multi-objective capacity optimal allocation of photovoltaic microgrid energy storage system based on time-sharing energy complementarity | |
Jiang et al. | Research on coordinated development and optimization of distribution networks at all levels in distributed power Energy Engineering | |
CN112636376A (zh) | 一种混合储能装置在配电网中的运行优化方法和架构 | |
CN106410867B (zh) | 一种电能路由器功率流优化分析方法 | |
Li et al. | Research on Distributed Photovoltaic Day-ahead Scheduling and Consumption Strategy | |
CN109066786A (zh) | 考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法 | |
Wang et al. | Optimal Configuration of Energy Storage in Distribution Networks Based on Full Life Levelized Cost of Electricity | |
CN108183498A (zh) | 一种含风光储配电网背景下的车储混合配置方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |