[发明专利]考虑灵活性的含高渗透率分布式电源配电网络分区方法

说明书

本发明公开了一种考虑灵活性的含高渗透率分布式电源的配电网络分区方法，包括：1、根据配电网络内已有的灵活性资源的调节特性以及原有DG和负荷的波动性，分别建立相应的集群灵活性供给模型和集群灵活性需求模型；2、提出描述集群内灵活性供给相对于灵活性需求匹配度的净负荷适应率指标；3、提出描述集群内灵活性资源出力在空间上传输特性的支路负荷裕度指标；4、提出描述集群结构特性的模块度值指标；5、将上述指标赋予一定的权重系数形成网络分区的综合性指标。本发明能提高集群的自治特性，最大程度地发挥集群内灵活性资源的调节能力，从而有利于解决配电网规划后期运行灵活性不足导致消纳困难的问题。

技术领域

本发明涉及高渗透率分布式电源接入配电网络规划领域，具体涉及一种考虑灵活性的含高渗透率分布式电源配电网络分区方法。

背景技术

风电、光伏等间歇式分布式电源的大量渗透，以及电动汽车等时空高度不确定的新型负荷的增多，对配电网的运行提出了巨大挑战，导致了诸如电压波动越限、潮流倒送、系统损耗增加、DG消纳水平降低、馈线间功率不平衡等问题。同时分布式电源大量接入，其单机容量小，数目多，地理位置分散的特点极大增加了电网复杂性，使得配电网的传统集中式管理结构难以满足运行阶段控制时间尺度的要求，配电网在运行上面临着灵活性严重不足的问题；另一方面，配电网的电源规划问题与运行控制问题相互影响，因此有必要采取分区方式进行大规模分布式电源接入后的配电网运行管理。

对配电网网络分区是以集群为基本单元进行的，在电力系统中，集群具有群内节点耦合而协作，群间疏松而分工的优势。集群在电力系统中的应用主要包括调度控制和电网规划两个领域，目前大部分工作集中于调度控制，包括无功电压控制、电网分区、有功功率控制等领域。具体涉及到以下分区方法：以空间电气距离为指标，采用免疫—中心点聚类算法对配电网系统进行无功电压控制分区；基于电气距离和区域电压调节能力的集群模块度性能指标来指导配电网的划分；基于电气距离的模块度指标进行集群划分以便于储能调节资源的合理调用，来实现配电网电压的分区控制；构建基于电气距离、无功平衡度、有功平衡度的综合性能指标，并以配电网规划为应用场景进行网络分区。

传统面向集群规划类网络分区综合指标通常以结构和功能为原则，即在结构上满足集群内联系紧密，集群间联系稀疏，以利于群内的功率交换；在功能上，群内应具备源菏互补性，以减少集群间的功率交换，促进DG的群内消纳；使用以结构和功能性原则确定的指标进行网络分区有助于解决静态条件下的功率平衡，但随着高渗透率DG并网与多类型负荷叠加，集群的运行环境将更具不确性和波动性，因此对集群的动态功率平衡能力提出了更高的要求，即集群需要具备更强的灵活性。目前已有相关研究在进行网络分区时从爬坡灵活性缺额角度出发，提出了相应的灵活性供需平衡指标，一定程度上提升了集群内功率实时平衡的能力，但未从网侧灵活性角度进行考虑，即忽略了集群内灵活性资源响应净负荷需求在空间上的灵活性，具有一定的局限性。

综上所述，如何通过考虑协调系统内各灵活性资源节点和净负荷节点之间的组合以及不同线路之间的组合，解决各集群内供需不匹配以及馈线间功率不平衡问题，从不同角度出发进行灵活性指标的设定，充分发挥灵活性资源的调节能力以提高集群的自治特性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明能够克服现有网络分区方法的不足之处，提供一种考虑灵活性的含高渗透率分布式电源配电网络分区方法，以期能够对配电网络进行合理地分区，最大程度地发挥各集群内灵活性资源的调节能力，从而有利于解决在高渗透率DG并网与多类型负荷出现的背景下，配电网规划后期运行灵活性不足的问题。

为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明一种考虑灵活性的含高渗透率分布式电源的配电网络分区方法的特点是按以下步骤进行：

A：建立相应的集群灵活性供给模型和集群灵活性需求模型；