[发明专利]一种适应分布式发电和储能站发展的配电网规划方法

说明书

一种适应分布式发电和储能站发展的配电网规划方法，该法先对规划年内的待规划配电网区域进行空间负荷预测，得到待规划配电网区域未来的负荷节点分布情况，然后根据负荷节点的分布情况建立上层优化模型，并利用该模型得到待规划配电网区域内的最优配电网网架结构，再根据最优配电网网架结构预测待规划配电网区域内所有负荷节点的负荷特性和分布式发电出力特性，最后针对储能站的选址定容和盈利模式建立下层优化模型，并利用该模型计算得到储能站投资商利益最优的储能站选址容量和建设地点。本设计不仅解决了电网规划中线路规划和储能站选址定容问题，而且实现了储能站的盈利最大化。

技术领域

本发明属于智能配电网规划技术领域，具体涉及一种适应分布式发电和储能站发展的配电网规划方法。

背景技术

分布式发电技术主要有：风能发电、光伏发电、潮汐发电、生物质能发电等。与传统的发电方式相比分布式发电具有能源利用率高、环境污染小的优点。目前国内分布式发电的研究成果集中在风力发电和光伏发电。而风能、太阳能等自然资源易受环境、气候等方面的影响。这使得风力、光伏发电具有间歇性、波动性等特点，严重影响电网的安全稳定运行。风力发电和光伏发电直接并网时，其功率波动将对系统的电能质量产生严重影响，无法保证用户的正常供电。这些不利因素使得电网对风电和光伏的消纳能力有限，弃风和弃光现象严重制约了二者的发展，增加了发电成本。

传统储能技术有抽水蓄能、铅酸电池等，但是抽水蓄能对地理环境有严格的要求，铅酸电池容量小、成本高、对环境污染大，都难以大规模应用。随着储能材料以及电力电子技术的研究与发展，更多的储能技术相继被开发出来。除理论研究外，国内相继建立了储能示范工程，用以研究和验证储能在电力系统中的应用模式。合理的利用储能技术，能极大的降低分布式发电所带来的波动性问题，提高供电可靠性和能源利用率，同时对于环境保护、低碳电网建设具有重要意义。

《电网技术》第39卷第7期于2015年7月公开了一种考虑分布式电源及储能配合的主动配电网规划–运行联合优化，该文提出了一种ADN规划–运行联合优化模型，在规划决策方面考虑了线路改造和新建、储能(ESS)及分布式电源(DG)的选址定容，在运行策略方面考虑多个典型日下DG和ESS的经济调度，同时，通过分段线性化的方法对DG的出力特性进行了细化分析，并考虑了承担DG、ESS建设的区域能源供应商的营收状况。虽然其有效解决了ADN规划–运行的联合优化问题，但仍然存在以下缺陷：

该策略仅考虑了分布式电源和储能站向电网卖电的营收，且只有当储能站和分布式电源的运营商为同一家时储能才能回收成本，对于储能站来说，其盈利有限，实际应用意义不大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的储能站盈利有限的问题，提供一种能够实现储能站盈利最大化的适应分布式发电和储能站发展的配电网规划方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种适应分布式发电和储能站发展的配电网规划方法，依次包括以下步骤：

步骤1、对已知规划年内的待规划配电网区域进行空间负荷预测，得到待规划配电网区域未来的负荷节点分布情况；

步骤2、先根据待规划配电网区域未来的负荷节点分布情况建立针对配电网线路规划的上层优化模型，然后利用该上层优化模型计算得到未来待规划配电网区域内的最优配电网网架结构；

步骤3、根据步骤2得到的最优配电网网架结构预测待规划配电网区域内所有负荷节点的负荷特性和分布式发电出力特性，以模拟得到规划年内配电网区域的实际运行场景；

步骤4、先在步骤3得到的实际运行场景下，针对储能站的选址定容和盈利模式建立下层优化模型，然后利用所述下层优化模型计算得到储能站投资商利益最优的储能站选址容量和建设地点，其中，所述下层优化模型以储能站的容量成本、储能站峰谷差电价获得的利润为优化目标。

步骤4中，