[发明专利]一种分布式电源及节点负荷典型运行场景集生成方法

说明书

本发明公开了一种分布式电源及节点负荷典型运行场景集生成方法，确定所要生成的分布式电源及节点负荷场景集的初始时刻为t₀及该时刻的离散状态数为M₀，设定最大能处理的场景序列数为N_max，典型分布式电源及节点负荷场景数目为N₀；根据分布式电源及节点负荷功率经验概率分布函数，采用等间距抽样生成M₀个概率相等的t₀时刻的初始静态场景；通过状态离散，初始静态场景离散为M₀个状态并构造转移概率矩阵；由得到的M₀个状态分布通过N₁次MCMC抽样得到t₁时刻的M₁＝M₀*N₁个场景序列；对包含M₁个场景的原始场景集进行变速率削减；将不超过N_max个长度为L的场景序列进行场景削减，生成最终N₀个的典型场景集。本发明对分布式电源及负荷场景生成具有普适性。

技术领域

本发明涉及主动配电网态势感知技术领域，特别是一种分布式电源及节点负荷典型运行场景集生成方法。

背景技术

随着能源短缺和环境污染问题日益紧迫，优化能源结构，实现清洁低碳发展，越来越受到世界各国的关注和重视。可再生能源，尤其是小容量、分散化、以就地消纳为主的分布式电源(Distributed Genenation，DG)将成为世界能源发展的主流。

对于处于系统末端、直接面向电力用户的配电网而言，分布式电源的高密度接入使配电网由“无源”向“有源”发展、潮流由“单向”向“双向”转变，对电网运行的可靠性和安全性以及电网调控能力都带来了极大挑战。若仍沿用传统配电网的调控运行模式，分布式电源密集接入地区的配电网将存在局部电压越限、线路功率越限的可能。而随着经济发展电力用户的需求由“稳定”向“优质”逐步提高，采用必要技术手段对有源配电网进行管控，以实现资源的有效利用和电网的安全经济运行是电网发展的必然要求。

主动配电网(Active Distribution Network，ADN)是一种通过使用灵活的网络拓扑结构对潮流进行管控，进而主动控制、主动管理分布式能源的配电系统。它是消纳分布式电源的主要载体，同时也连接着大电网和微电网共同构筑坚强智能电网。与类似的“有源配电网”概念强调配电网接有分布式电源这一物理特性相比，主动配电网应具有更高的可观可控水平，能够积极应对区域内分布式电源的随机性与波动性特征。它的“主动性”体现在，通过控制中心可以观测到配网的负荷和分布式电源的实时状态，进而借助态势感知技术进行风险预判，并积极制定应对策略，通过控制中心对分布式电源、储能、无功补偿装置、可控负荷等灵活性资源的调控实现主动管控。它对电网运行状态进行主动控制、对可控资源实现主动管理的愿景是依托主动配电网态势感知技术实现的，为了使主动配电网能够先于配电网运行实时状态制定管控计划，主动配电网态势预测技术亟待研究发展，而主动配电网态势预测是在态势觉察、态势理解的基础上开展的，具体内容是针对配电网中各种不确定因素如负荷需求、分布式电源出力等进行预测，根据预测结果对未来场景进行安全分析评估并针对分析场景进行预警。

而现有的主动配电网典型运行场景生成方法主要都集中在分布式电源尤其是风电功率的典型场景模拟，且大部分涉及场景生成的方法都是生成典型的静态场景集服务于后续的电网优化调度工作，对于连续时序动态场景生成的研究仍然十分匮乏；对于场景削减而言，现有的绝大部分场景削减算法都与场景规模呈现平方倍的时间复杂度，效率较为低下。

发明内容