一種分布式發電規劃方法技術

本發明專利技術提出了一種分布式發電規劃方法，屬于電力節能技術領域，主要作為協調配電網規劃與分布式電源配置之間關系的一種方法。本發明專利技術首先引入節點靈敏度系數矩陣和單位負荷增量成本矩陣，建立了配電網節點/支路邊際容量成本模型及其計算方法；其次量化了分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本的影響；最后基于分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本影響的量化模型，對用戶自備和電網公司所有的兩種分布式電源產權模式進行效益求解與評估。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力節能
，特別涉及一種基于配電網節點/支路邊際容量成本的分布式發電規劃方法。
技術介紹
目前的分布式電源規劃目標主要以投資運營費用等成本指標為主，可靠性、安全性和環保性指標為輔(或當作低權重系數的子目標，或作為約束條件處理)，很少考慮到網絡設備的利用率和充裕度，這將不利于利用分布式發電技術對系統資源優化配置、提高供電容量的利用效率以及實現配電網的經濟運行，在當前形勢下，這一問題是協調好配電網規劃與分布式電源配置過程中亟待解決的問題。尋找能夠真實反映節點容量 緊張程度或線路負載嚴重程度的指標是首要解決的問題。目前對于配電網節點/支路邊際容量成本的研究刻畫了節點單位功率增加/減小引起的設備擴容投資提前/推遲所產生的成本/收益，擴容設備涉及到負責該節點注入功率傳送的線路、開關和變壓器等，然而它采用支路有功功率描述線路負載水平和網絡剩余輸電容量，忽略了系統網損，不能計及無功傳輸和影響，且只適用于直流潮流計算。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服現有技術的不足，提出一種分布式發電規劃方法，通過建立一種配電網節點/支路邊際容量成本模型，并將其應用于協調配電網規劃與分布式電源配置問題中，適用于交流潮流且考慮供電設備利用率和充裕度的以及反映無功潮流影響的分布式發電規劃方法。為實現上述目的，本專利技術采用如下的技術方案一種分布式發電規劃方法，包括以下步驟I)引入節點靈敏度系數矩陣和單位負荷增量成本矩陣，建立了配電網節點/支路邊際容量成本模型；2)量化了分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本的影響；3)基于分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本影響的量化模型，對用戶自備和電網公司兩種分布式電源產權模式進行效益求解與評估。所述步驟I)的引入節點靈敏度系數矩陣和單位負荷增量成本矩陣，建立了配電網節點/支路邊際容量成本模型的實現方式為11)節點靈敏度系數矩陣節點i的負荷增加對支路k的電流增大的支持水平采用靈敏度系數Yik表示 dlkYik =—— dt式中Ik表示第k條支路的電流，Pdi表示第i條支路的負荷；靈敏度矩陣Y是一個稀疏矩陣；表示為Y = Yik(Pd);式中Pd表征網絡負荷分布矩陣；12)支路電流變化量其它節點上的負荷波動影響支路k的電流變化，支路k的電流Ik變化為= Σ Yik(Pd)^Pdi ； 礎k式中Nk為需利用支路k進行功率傳輸的負荷節點集，dPdi =其中SiU)為節點i在不同時段的負荷增長率；支路k的電流增長量-dIk= Σ TikiPdMOdt.i^t13)支路增容時間由支路k的電流變化趨勢，根據下式得到支路k增容時間點Tk;HtTrMmdt=Ilap-Ik式中,/Γ為支路k的額定容量，Ik為時間坐標原點下的電流；14)支路增容投資增容投資成本需折算成現值，采用式進行折現計算；式中Ck為支路k的增容成本，r為折現率，PVk為增容成本的折現值；15)單位負荷增量成本矩陣151)節點負荷改變假設節點i的負荷增量為APdi，對應的新的網絡負荷分布矩陣為4，則支路k新的增容時間點<由式L'g礙定，式中j力支路k在網絡負荷分布矩陣$下的電流值；152)單位負荷增量成本系數節點i對支路k的單位負荷增量成本ICki為式中，Pfdi為節點i的負荷功率因數,Rap為資金等年值系數,與增容投資成本收年 PPV1PPV限和折現率有關；當八Pdi — O時，ICki等效為ICL· = % — X rAP =~^~ X R-*P x Pfdi153)單位負荷增量成本矩陣系統任一負荷節點對所有支路的單位負荷增量成本ICki，得到單位負荷增量成本矩陣IC為IC= (ICki)BXN ;式中，B為支路數，N為負荷節點數；16)節點邊際容量成本節點i的邊際容量成本為節點i對所有支持該節點功率輸送的支路的單位增量成本之和 LMCCi :^/cq=X/c,; 1keB17)支路邊際容量成本支路k的邊際容量成本為所有利用了支路k進行負荷功率傳輸的節點對該支路的單位增量成本之和BMCCk 5mccJ=EjcK。ieN所述步驟2)的量化了分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本的影響，其量化方式為分布式電源接入配電網后，對其接入節點和周圍節點負荷均起到功率支撐作用，把分布式電源視作一個負的負荷，其接入對網絡負荷分布情況產生影響，改變了負荷分布矩陣Pd和單位負荷增量成本矩陣1C，從而使得各節點的邊際容量成本LMCCi和各支路的邊際容量成本BMCCk也發生了變化，節點邊際容量成本變化量Cuce為Clmcc=Yj(LMC^dgj-LMCC1)-, i=l式中LMCCwu表示分布式電源并網后節點i的邊際容量成本；支路邊際容量成本變化量C·為;· =1式中BMCCDe，k表示分布式電源并網后支路k的邊際容量成本；各節點的邊際容量成本LMCCi和各支路的邊際容量成本BMCCk的變化是等效的。所述步驟3)的基于分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本影響的量化模型，對用戶自備和電網公司兩種分布式電源產權模式進行效益求解與評估的實現方式為31)用戶自備分布式電源的容量效益電網公司根據Cucc或(-。量化來評估用戶自備分布式電源的容量效益BDe，電網公司需補償用戶分布式電源建設費用Blie Bdg-_Sdg X Clmcc--Sdg X Cbmcc其中，SDe為分布式電源的額定容量；32)基于分布式電源的配電網增容延緩規劃考慮分布式電源對配電網的增容延緩作用，采用比例因子確定其帶來的收益對單位成本的貢獻率，數學模型為min ^ Sdg,8 宮=1式中，nDe為分布式電源配置總數；滿足潮流約束條件 SI. Pc - Pm = V1 KGijVj cos % + BljVj sin % ) J=iQa — Qa = ViJXGpVj sin^ -BijVj cos冬) i=i電源有功和無功出力約束條件Pcijfflin ^ PGi ^ PcijfflaxQci’min ^ Qci ^ ^Gi.max節點電壓上下限約束條件Vifflin ^ Vi ^ Vifflax支路額定電流約束條件，考慮了分布式電源接入引起的反向電流|4|</fP分布式電源規劃總容量約束，不超過系統總負荷的α比例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種分布式發電規劃方法，其特征在于包括以下步驟：1）引入節點靈敏度系數矩陣和單位負荷增量成本矩陣，建立了配電網節點/支路邊際容量成本模型；2）量化了分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本的影響；3）基于分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本影響的量化模型，對用戶自備和電網公司兩種分布式電源產權模式進行效益求解與評估。

【技術特征摘要】
1.一種分布式發電規劃方法，其特征在于包括以下步驟 1)引入節點靈敏度系數矩陣和單位負荷增量成本矩陣，建立了配電網節點/支路邊際容量成本模型； 2)量化了分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本的影響； 3)基于分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本影響的量化模型，對用戶自備和電網公司兩種分布式電源產權模式進行效益求解與評估。2.根據權利要求I所述分布式發電規劃方法，其特征在于所述步驟I)的引入節點靈敏度系數矩陣和單位負荷增量成本矩陣，建立了配電網節點/支路邊際容量成本模型的實現方式為 11)節點靈敏度系數矩陣 節點i的負荷增加對支路k的電流增大的支持水平采用靈敏度系數Yik表示3.根據權利要求I所述分布式發電規劃方法，其特征在于所述步驟2)的量化了分布式電源并網對配電網節點/支路邊際容量成本的影響，其量化方式為 分布式電源接入配電網后，對其接入節點和周圍節點負荷均起到功率支撐作用，把分布式電源...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷金勇，甘德強，董旭柱，辛煥海，
申請(專利權)人：南方電網科學研究院有限責任公司，浙江大學，
類型：發明
國別省市：