一种综合评估配电网中分布式电源跟踪负荷能力的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种综合评估分布式电源的方法，具体涉及一种综合评估配电网中分 布式电源跟踪负荷能力的方法。
【背景技术】
[0002] 随着大量分布式电源接入到配电网中，如何有效利用分布式电源灵活、智能的控 制特点与配电网进行交互运行，获得了广泛的重视。配电网中的分布式电源与负荷资源 如何进行有效协同，充分发挥分布式电源、负荷资源对平衡供需关系、提高配电网运行安全 性、经济性、设备利用效率等方面作用，实现配电网运行的协调优化、促进区域电网整体能 效提升，是未来重要的发展趋势。
[0003] 研究配电网分布式电源与负荷资源的协调机理，需要从分布式电源的可调特性， 分布式电源与负荷资源的耦合特性，经济性等方面综合评估分布式电源跟踪负荷的能力。 配电网中分布式电源的负荷跟踪，即为在主动跟踪负荷变化、波动性的基础上，利用部分类 型分布式电源可调特性来平衡、平抑较为极端情况下的负荷波动问题（例如大负荷的激烈 波动、极端负荷水平下的供需紧张问题等），辅助解决配电网短时的供电能力严重不足等问 题，提高配电网运行优化水平。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种综合评估配电网中分布式电源跟 踪负荷能力的方法。本发明从配电网与负荷资源的协调优化角度出发，建立配电网中分布 式电源跟踪负荷能力评估模型，综合评估分布式电源与负荷协调运行的能力，有利于促进 配电网中的分布式电源与负荷资源的有效协同。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0006] -种综合评估配电网中分布式电源跟踪负荷能力的方法，所述方法包括如下步 骤：
[0007] (1)分析配电网中分布式电源与负荷之间的耦合特性，建立分布式电源出力与负 荷波动之间的一致性指标；
[0008] (2)从两个层面分析建立配电网分布式电源的可调特性指标；
[0009] (3)从两个层面分析建立配电网分布式电源运行以及跟踪负荷经济性指标；
[0010] 优选的，所述分布式电源包括三类：第一类分布式电源为由可再生能源驱动的分 布式电源，现有的控制策略多以最大功率发电，其出力特性由可再生能源决定；第二类分布 式电源为由不可再生能源驱动的分布式电源，其出力不受外界不确定因素影响，受人为控 制；第三类分布式电源为带有储能性质的分布式电源，一方面出力受人为控制，另一方面其 自身状态对出力具有记忆性。
[0011] 优选的，所述步骤（1)中，所述分布式电源出力与负荷波动之间的一致性指标是 通过引入统计指标相关系数而建立的，方法如下：
[0012] 用维数均为T的两个向量，G= {Gi，G2，…Gr"GT}，L= {^山，…Lr"LT}分别描述 分布式电源各负荷资源在T个时段内的功率，引用统计量相关系数来描述向量G，L之间的 变化的一致性：
[0013]
[0014] 式中，T为时段数量；G为分布式电源在T个时段内的平均功率；I为负荷资源 在T个时段内的平均功率；为分布式电源与负荷资源的皮尔森相关系数，根据柯西不等 式，两个向量的相关系数值在[_1，1]之间，相关系数越大，表示两个向量相关性越强，即分 布式电源G与负荷L的出力变化一致性越强。
[0015] 优选的，所述步骤（2)中，包括如下步骤：
[0016] 步骤2-1、在一个确定的时间断面上，分布式电源出力功率的上下限，将出力为正 代表放电或发电，出力为负代表充电或用电，以此为依据建立某一时间断面上分布式电源 出力的上下限指标；
[0017] 步骤2-2、在不同时间断面上，根据功率的动态调节能力，即爬坡速率，建立不同时 间断面上分布式电源的调节能力指标。
[0018] 优选的，所述步骤2-1中包括如下：
[0019] 所述第一类分布式电源在一个确定的时间断面上的出力由当前的可再生能源条 件决定，其出力上下限指标为：[0,P_]，P_表示当前条件下的出力最大值；
[0020] 所述第二类分布式电源出力不依赖于外部环境，受人为控制，故在一个确定的时 间断面上，其出力上下限指标即为[0,PJ，匕为第二类分布式电源的额定功率；
[0021] 所述第三类分布式电源作为分布式电源发电和负荷用电，在一个确定的时间断面 上出力上下限指标为[_Pg_，Plniax]，其中Pg_为最大发电功率，Plniax为最大充电功率。
[0022] 优选的，所述步骤2-2包括如下：
[0023] 所述第一类分布式电源在不同时间断面上，若该分布式电源调节能力较强，若不 考虑其爬坡速率的约束，则从一个时刻到下一个时刻功率调节的能力与当前运行状态有 关，令P为当前运行功率，其功率的调节能力指标为[-P，P__P]，若考虑爬坡约束，则其功 率的调节能力指标为[_Pd。?，Pup]，Pup为该分布式电源出力增加的限值，Pdmm为该分布式电 源出力减少的限值；
[0024] 所述第二类分布式电源在不同时间断面上，若该分布式电源起动快速，满足分钟 级的负荷跟踪，其上调下调限度由当前运行状态决定，在以P功率运行时，其调节能力指标 为[-P，（P^P)]，若考虑爬坡约束，则其调节能力指标为[^^^沖一沖^为该分布式电源出 力增加的限值，Pd_为该分布式电源出力减少的限值；
[0025]所述第三类分布式电源在不同时间断面上，在以P功率运行时，其 调节能力指标为[-pg_ -p，（plnlax-p)]，若考虑爬坡约束，则其调节能力指标为[-pd。?，Pup]，Pup为该分布式电源出力增加的限值，pdmm为该分布式电源出力减少的限值。
[0026] 优选的，所述步骤（3)中，包括如下步骤：
[0027] 步骤3-1、分析分布式电源正常运行的经济性，建立分布式电源运行的经济性指 标；
[0028] 步骤3-2、分析分布式电源因跟踪负荷需要而调节功率时的经济性，建立分布式电 源跟踪负荷的经济性指标；
[0029] 每一类分布式电源正常运行和跟踪负荷时的经济性均以RMB/MW?h为量纲，其值 表示该分布式电源正常运行或调控单位功率MW后运行lh带来的经济性。
[0030] 优选的，所述步骤3-1包括：
[0031] 所述第一类分布式电源由可再生能源驱动，忽略运行成本，则发电为纯收益的行 为，设定当前电价为pbRMB/MW*h，则第一类分布式电源正常运行带来的经济性指标即为pb RMB/MW?h，即正常运行lh时每丽功率的经济性指标为pbRMB;
[0032] 所述第二类分布式电源的主要成本为能源消耗，设能源价格为hRMB/m3,热值为 hvkj/m3,发电效率为ft，则能源消耗成本为（3. 6*106Py(hv ?ft))RMB/MW?h，其发电的经济 性指标为（pb_3. 6*106peAhv ?ft))RMB/MW?h;
[0033] 所述第三类分布式电源本身并不为电网提供多余的能源，其闲置状态即为正常运 行状态，正常运行的经济性指标为0。
[0034] 优选的，所述步骤3-2包括：
[0035] 所述第一类分布式电源忽略运行成本的情况下，第一类分布式电源上调的经济性 即为-pbRMB/MW*h，故第一类分布式电源在跟踪过程中的经济性指标为[_pb，pb]，即每上 调1丽并运行lh所产生的经济性为pbRMB;
[0036] 所述第二类分布式电源在忽略能源消耗之外的运行成本的情况下，第二类分布式 电源负荷跟踪层面上调的经济性指标为（pb_3. 6*106p7(hv ?ft))RMB/MW?h，下调的经济性 指标为（3. 6*106Py(hv ?ft)-pb)RMB/MW?h。
[0037] 所述第三类分布式电源设定fg是第三类分布式电源发电时的能量转换效率，f:是 第三类分布式电源充电时的能量转换效率，从发出和吸收单位能量整个过程分析其跟踪负 荷经济性，第三类分布式电源功率跟踪的经济性指标为?h。
[0038