[发明专利]一种多端柔性互联配电网规划方法及系统

说明书

本发明公开了一种多端柔性互联配电网规划方法及系统，计及源、网、荷、储四者之间的相互作用，协调分布式电源运营商、电网公司和电力用户各自的利益需求，将系统规划和运行优化相结合，提出了多端柔性互联配电网“源‑网‑荷‑储”三层协调规划模型，利用场景分析法处理分布式电源与负荷的不确定性问题，采用基于模拟退火算法和内点法构成的混合算法求解模型。本发明兼顾不同主体的利益需求，促进源、网、荷、储的友好互动，保障DG运营商和电力用户各自利益的同时，还能改善系统运行水平，提高系统运行的供电质量和经济性。

技术领域

本发明属于主动配电网规划技术领域，具体涉及一种多端柔性互联配电网规划方法及系统。

背景技术

随着背靠背柔性直流(Back-to-Back VSC-HVDC)技术的发展，利用柔性电力电子技术改造配电网成为一个重要发展趋势。将背靠背柔直技术应用于交流配电网，能够改变我国配电网长期实行的“闭环设计、开环运行”方式，不仅可以实现配电网任意馈线长期安全合环运行，而且可精确调控电网潮流分布。配电网柔性互联运行是提升供电可靠性和促进高渗透DG友好消纳的重要途径。

为了满足用户负荷不断提高的供电可靠性需求，现代配电网规划方向中已经开始大量采用两供一备、三供一备等多线供电模式，多条馈线通过末端的环网开关直接联络的场景普遍出现。因此，利用多端背靠背柔直(multi-terminal back-to-back VSC-HVDC,MBVH) 代替环网开关进一步实现多条馈线柔性互联，形成多端柔性互联配电网，这样便能适应多线供电场景下的柔性互联需求，降低设备改造成本和工作量。但是以背靠背柔直为代表的柔性潮流控制技术，本质上依然是功率层面的调控，当互联馈线可调容量较低时，高渗透 DG接入仍会影响系统安全稳定运行。

近年来，储能和柔性负荷等可控设备得到迅猛发展，向配电网提供了更多的供应侧和需求侧资源，可为电网提供时序能量层面的调控，因此，若能在配电网规划和运行中统筹考虑各类可控柔性资源的相互影响，协调各投资主体之间的利益，便能进一步提升配网运行的经济性与安全性。

现阶段，DG运营商在规划时未能充分考虑配电网的规划发展情况，受到潮流断面容量的限制，造成弃风弃光问题严重；电网公司在投资建设时没有充分考虑DG可能的规划情况，也使得配电网规划不合理，难以接纳DG大量入网，不能实现效益最大化；电网公司除投资建设外，也可实施各类需求侧响应(demand side response，DSR)项目，激励ESS 和FL等电力用户调整用电行为，这同样也会影响配网投资建设和DG接入量。因此，为实现DG运营商、电网公司和电力用户三方主体之间的利益，进行“源-网-荷-储”的协调规划具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种多端柔性互联配电网规划方法及系统，可保障分布式电源运营商和电力用户各自利益，且能改善系统运行水平，提高系统运行的供电质量和经济性。

技术方案：本发明所述的一种多端柔性互联配电网规划方法包括以下步骤：

(1)以分布式电源运营商、柔性负荷用户以及储能用户各自的年综合收益最大为目标，采用模拟退火算法对预先建立的分布式电源、柔性负荷和储能系统的选址定容模型进行求解；

(2)以电网公司年综合成本最小为目标，采用模拟退火算法对预先建立的多端背靠背柔直的定容模型进行求解；

(3)根据步骤(1)、步骤(2)的运行结果，以系统年运行成本最小为目标，采用内点法对预先建立的优化运行模型进行求解；

(4)将步骤(3)的运行结果反馈到步骤(1)与步骤(2)中，并将步骤(1)的运行结果传递到步骤(2)中，形成迭代优化，当达到最大迭代次数，结束优化，形成最优规划方案；当未达到最大迭代次数，返回步骤(1)，进入新一轮优化。

所述分布式电源系统的选址定容模型的目标函数如下：