兼顾主配网电量波动的光伏、储能容量评估方法和装置与流程

本发明涉及电网领域，具体涉及一种兼顾主配网电量波动的光伏、储能容量评估方法和装置。

背景技术：

1、近年来，主动配电网的绿色发展成为人们关注的一大问题。一方面，随着集中式可再生能源渗透率达到较高水平，推广分布式可再生能源有可能进一步提高绿电的渗透率。同时由于可再生能源的大规模推广，其波动性不仅会影响配电网的平衡，增加调节成本，还威胁者配电网的运行稳定。因此，为了保持电网的稳定，储能常常用于配电网规划中。而且，电动汽车作为一种低成本的移动储能设施，促进其发展不仅能够降低调节成本，还有助于实现交通领域的脱碳。因此，对于一定规模的配电网，为了配电网的绿色发展，需要分析评估分布式光伏和储能的容量。

2、目前关于配电网中分布式光伏和储能容量的评估方法的研究主要是将发电收益最大化或者投资成本最小化为优化目标，并将分布式光伏或储能的物理特性作为约束条件，构成容量评估模型。然而，现有研究大多只考虑了私人投资者的收益最大化。其得出的分布式光伏或储能的容量只是局部的最优量。这些模型并没有考虑在相应的补贴策略下，社会整体的福利最大化。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的一个目的是提供一种兼顾主配网电量波动的光伏、储能容量评估方法。

2、本发明的第二个目的是提供一种兼顾主配网电量波动的光伏、储能容量评估装置。

3、本发明所采用的第一个技术方案是：s1、获取配电网的历史需求数据，确定配电网规模；

4、s2、基于所述配电网规模，选取不同时间的配电网需求曲线进行计算，得到不同容量的调节成本；

5、s3、根据所述不同容量的调节成本，进行仿真拟合，确定符合所述配电网规模的成本计算表达式；

6、s4、基于所述成本计算表达式和配电相关公开信息，构建双层评估模型和相关目标约束，其中所述双层评估模型包括上层模型和下层模型；

7、s5、获取公开电力成本参数，输入所述双层评估模型进行优化求解，得到最优容量评估方案。

8、可选的，所述s4包括：

9、s41、获取配电网的补贴优化目标及需求；

10、s42、基于所述成本计算表达式和所述补贴优化目标及需求，进行目标划分，得到补贴目标函数及补贴约束，进而确定所述上层模型；

11、s43、获取配电网的投资目标及需求；

12、s44、基于所述上层模型和所述投资目标及需求，进行目标划分，得到投资目标函数及投资约束，进而确定所述下层模型。

13、可选的，所述成本计算表达式为：

14、；

15、式中，为净需求曲线的方差和，为调节成本，为成本系数，为一拟合函数，为分布式光伏的装机容量，为可调度的电动汽车的数量，为储能的投资容量。

16、可选的，所述补贴目标函数为：

17、；

18、式中，为补贴电动汽车替代燃油车的碳减排收益，为补贴分布式光伏替代集中式传统发电机组的碳减排收益，为给电动汽车的补贴，为给充电站的补贴，为给分布式光伏的补贴，为给储能的补贴，为调节成本，为电动汽车的单位补贴量，为补贴后电动汽车替代燃油车的数量， 为充电站的单位补贴量，为补贴后充电站的数量，为分布式光伏的单位兆瓦补贴量，为补贴后分布式光伏机组的装机量，为储能单位兆瓦时的补贴量，为补贴后储能的容量。

19、可选的，所述投资目标函数为：

20、；

21、；

22、；

23、；

24、；

25、式中，为投资电动汽车的净收益，为投资充电站的净收益，为投资分布式光伏的净收益，为投资储能的净收益，为投资电动汽车的总成本，为投资电动汽车的总收益，为投资充电站的总成本，为投资充电站的总收益，为投资分布式光伏的总成本，为投资分布式光伏的总收益，为投资储能的总成本，为投资分布式光伏的总成本，为投资储能的总收益，为在不同补贴额度下投资后电动汽车的替代率。

26、本发明所采用的第二个技术方案是：一种兼顾主配网电量波动的光伏、储能容量评估装置，包括：规模确定模块，用于获取配电网的历史需求数据，确定配电网规模；

27、成本计算模块，用于基于所述配电网规模，选取不同时间的配电网需求曲线进行计算，得到不同容量的调节成本；

28、仿真拟合模块，用于根据所述不同容量的调节成本，进行仿真拟合，确定符合所述配电网规模的成本计算表达式；

29、模型构建模块，用于基于所述成本计算表达式和配电相关公开信息，构建双层评估模型和相关目标约束，其中所述双层评估模型包括上层模型和下层模型；

30、模型优化模块，用于获取公开电力成本参数，输入所述双层评估模型进行优化求解，得到最优容量评估方案。

31、可选的，所述模型构建模块包括：

32、补贴目标确定模块，用于获取配电网的补贴优化目标及需求；

33、上层模型确定模块，用于基于所述成本计算表达式和所述补贴优化目标及需求，进行目标划分，得到补贴目标函数及补贴约束，进而确定所述上层模型；

34、投资目标确定模块，用于获取配电网的投资目标及需求；

35、下层模型确定模块，用于基于所述上层模型和所述投资目标及需求，进行目标划分，得到投资目标函数及投资约束，进而确定所述下层模型。

36、可选的，所述成本计算表达式为：

37、；

38、式中，为净需求曲线的方差和，为调节成本，为成本系数，为一拟合函数，为分布式光伏的装机容量，为可调度的电动汽车的数量，为储能的投资容量。

39、可选的，所述补贴目标函数为：

40、；

41、式中，为补贴电动汽车替代燃油车的碳减排收益，为补贴分布式光伏替代集中式传统发电机组的碳减排收益，为给电动汽车的补贴，为给充电站的补贴，为给分布式光伏的补贴，为给储能的补贴，为调节成本，为电动汽车的单位补贴量，为补贴后电动汽车替代燃油车的数量， 为充电站的单位补贴量，为补贴后充电站的数量，为分布式光伏的单位兆瓦补贴量，为补贴后分布式光伏机组的装机量，为储能单位兆瓦时的补贴量，为补贴后储能的容量。

42、可选的，所述投资目标函数为：

43、；

44、；

45、；

46、；

47、；

48、式中，为投资电动汽车的净收益，为投资充电站的净收益，为投资分布式光伏的净收益，为投资储能的净收益，为投资电动汽车的总成本，为投资电动汽车的总收益，为投资充电站的总成本，为投资充电站的总收益，为投资分布式光伏的总成本，为投资分布式光伏的总收益，为投资储能的总成本，为投资分布式光伏的总成本，为投资储能的总收益，为在不同补贴额度下投资后电动汽车的替代率。

49、上述技术方案的有益效果：

50、本发明贴合实际，通过对配电网内的需求和电源进行仿真，得到兼顾配电网电能量波动的调节成本计算方式，使得本模型具有强可解释性。做到全局优化，通过将上层的碳减排等社会环境效益及下层私人投资者的投资效益相结合，得到符合整体社会福利最大化的补贴投资模型。具有可推广性，本文所使用的配电网的结构具有一般性，同时可以推广至具有相同结构的配电网，具有可推广性。能量波动的配网分布式光伏、储能容量评估方法，以满足主动配电网的绿色要求。