计及不确定性的含分布式光伏配电网削峰效益评估

分布式光伏接入有利于降低配电网负荷峰值,提高配电网运营效益,但由于其出力不确定性特点,导致其削峰效益难以准确评估。本文通过分析光伏出力的波动性和时序性,建立了基于净空模型的光伏出力时序模型,同时考虑负荷和光伏出力的不确定性,提出了置信削峰度指标来衡量光伏接入对配电网负荷峰值的影响,基于此,结合节点边际容量成本概念,提出了计及不确定性的含分布式光伏配电网削峰效益概率评估方法。以南方某地区配电网实际中压馈线为例进行仿真分析,结果表明:本文所提方法在考虑光伏出力不确定性的同时,能够准确评估光伏以不同位置和不同电压等级接入配电网的削峰效益,对分布式光伏的选址具有一定的指导意义。     

计及不确定性的分布式光伏接入配电网极限容量评估

针对分布式光伏大量并网导致的配电网电压越限风险增加的问题,分析了不同天气类型下光伏出力特性,提出了基于光伏出力波动特性的广义天气类型聚类划分方法和基于净空理论的光伏出力时间序列模型构建方法。所构建的模型能反映实际光伏出力的时序性和波动性,建立了基于各时段节点电压越限概率与严重度函数的系统电压越限风险评估指标,据此提出采用混合逼近法求解配电网中分布式光伏的极限接入容量。最后,以典型IEEE33节点配电系统和南方电网某地区实际线路为例,分析了不同负荷特性、负荷水平和线路类型下的系统电压越限风险,从这三方面分别对分布式光伏接入配电网的极限容量进行评估。     

新型电力系统下考虑分布式光伏并网的配电网可靠性评估

新型电力系统下，大量分布式光伏接入配电网，考虑其出力及负荷的随机特性，须对配电网安全性进行多角度综合评价。针对分布式光伏灵活接入配电网对其可靠性产生影响的问题，首先根据分布式光伏典型的出力特性，建立分布式光伏出力概率的模型。随后，确定光伏并网评估的指标以便对配电网风险进行量化，其中包括电压越限、功率越限及失负荷风险指标。最后在MATLAB仿真平台建立含分布式光伏并网的配电网模型，并考虑不同光伏出力场景、并网方式、并网容量对配电网的影响，对含分布式光伏并网的配电网进行可靠性评估。     

考虑源荷不确定性与碳减排的复合储能系统优化配置模型

在大规模光伏接入的清洁低碳型配电网建设背景下,为实现分布式光伏、负荷、储能设备与电网之间的协调运行,提升配电网的碳减排能力,针对光伏出力与负荷需求不确定性问题,提出了一种考虑源荷不确定性与碳减排的复合储能系统优化配置模型。通过对配电网内光伏和负荷特性进行分析,建立光伏出力与负荷需求不确定性模型;以复合储能系统综合成本最小、碳排放量最小、光伏功率波动平抑效果最好、能源利用效率最大为目标,基于概率的机会约束IGDT构建配电网复合储能系统优化配置模型,并进行求解;通过进行算例仿真验证所提复合储能系统优化配置模型的有效性。     

基于自适应扩散核密度估计的时序相关概率最优潮流计算方法

为准确评估光伏与负荷的时序性和相关性对电力系统运行状态的影响,提出一种基于自适应扩散核密度估计的时序相关概率最优潮流计算方法。首先,利用光伏出力的自适应扩散核密度估计模型将高斯核函数转换为线性扩散过程,采用渐进积分误差法(asymptotic mean integrated squared error,AMISE)为扩散核函数选取自适应最优带宽,提高了光伏出力模型的局部适应性;其次,利用Copula理论构建光伏与负荷的时序联合概率分布模型,并获取具有相关性的时序光伏出力与负荷样本,进而提出能够准确计及光伏与负荷时序性和相关性的概率最优潮流计算方法;最后基于我国某地光伏电站实测数据与IEEE30节点系统进行仿真分析,验证了所提出计及光伏出力与负荷时序相关性的概率最优潮流计算方法的准确性与有效性。     

计及光伏期望出力可信度的配电网调度计划研究

随着配电网光伏发电比例越来越高,光伏出力和用电负荷预测的不确定性使得配电网调度愈加困难,提出计及光伏期望出力可信度要求来安排配电网调度计划。首先,基于光照强度的概率分布建立了光伏出力区间预测模型;其次,基于用电负荷加权分层概率预测与稀疏贝叶斯学习法建立了负荷需求区间预测模型;由此提出了光伏期望出力可信度指标以保证光伏并网出力的可靠性,构建了预测区间下计及该可信度指标的配电网多目标调度模型,并通过负荷模糊抽样法和多目标粒子群算法求解调度计划出力;最后,采用仿真算例计算分析验证了该调度计划方法的有效性,能提高光伏接入配电网的运行经济性和可靠性。     

新型电力系统背景下配电网分布式光伏可接入容量研究

通过分析分布式光伏电源的发展条件、出力特征和配电网负荷特性,研究了分布式光伏电源出力与配电网负荷的相关关系。构建了分布式光伏可接入容量“347”评估体系对七类分布式光伏接入典型场景开展负荷调研,利用安全可靠性、电能质量、运行经济性三个维度指标量化评估模型分别对台区、线路、变电站、区域电网开展分布式电源接入容量评估。     

分布式电源并网对配网馈线供电能力的影响分析

针对当前缺乏评估分布式电源DG接入对配电网馈线供电能力影响的有效手段的问题,提出一种基于分布式电源置信容量角度的评估方法。首先基于自回归移动平均ARMA模型和小时晴空指数分别建立了风光的随机出力模型,采用全年时序模型叠加随机正态分布模拟负荷。其次应用场景削减技术提高配电网可靠性计算效率,进而基于等可靠性原则提出了考虑网架故障的DG置信容量的求解流程,并从该角度提出了定量计算馈线供电能力增量的算法。最后结合IEEE-RBTS算例分析了馈线负荷、负荷曲线与DG出力相关性以及DG接入位置和容量对馈线供电能力的影响。结果表明选择DG接入负荷曲线与其出力相似度较高的馈线,以及优先规划DG以适当容量接入馈线末端有助于提升馈线的供电能力,延缓配网改造升级进程。     

考虑分布式光伏和电动汽车接入的配电网空间负荷预测方法

针对大规模分布式光伏和电动汽车接入配电网对空间负荷预测影响的问题,提出一种考虑远景年屋顶分布式光伏饱和安装、大规模电动汽车参与V2G的城市配电网空间负荷预测方法。区分不同小区,依据相应的容积率和可利用率系数计算屋顶光伏饱和安装面积,结合历史辐射值数据计算光伏出力。基于改进型停车生成率模型预测停车需求,结合日行驶里程、停车特性和充放电策略,建立电动汽车V2G负荷预测模型,利用蒙特卡罗仿真得出V2G负荷时空分布情况。采用改进型负荷密度指标法,实现对考虑时序的配电网传统日负荷的预测。以某规划区为例,预测结果表明:屋顶分布式光伏和电动汽车V2G对配电网空间负荷预测结果影响较大,且对不同小区负荷影响的程度不同。     

光伏发电接入配电网可靠性研究现状与展望

对含有光伏发电系统的配电网进行可靠性评估,有利于配电系统的安全可靠运行。概括了光伏发电接入配电网带来的影响,从光伏出力随机模型、光伏出力和负荷相关性、光伏发电系统结构等方面阐述了光伏可靠性模型,总结了光伏发电孤岛运行模型,并对光伏发电接入配电网的供电可靠性评估中解析法和模拟法的应用进行了分析,指出可靠性评估方法的改进、光储混合发电系统以及光伏发电接入交直流配电网可靠性是今后光伏发电接入配电网可靠性研究的重点。     

含光伏发电配电网可靠性评估

针对越来越多光伏发电接入配电网使传统配电网可靠性评估解析算法难以适用的问题,计及光伏发电出力间歇性、随机性的等特点,根据光伏发电功率特性曲线获得其输出功率,推导配电网负荷获得光伏供电的概率计算公式。在此基础上,采用改进供电概率算法对含光伏发电配电网进行可靠性评估。以IEEE典型配电网系统为例,对配电网供电可靠性进行了计算分析,结果证明了该方法能全面、定量地评估含光伏发电配电网的供电可靠性。     

高渗透率分布式光伏接入的新型电力系统净功率预测

在双碳背景下,分布式光伏发电的大规模增加以及并网接入,对新型电力系统带来了巨大的挑战。高渗透率分布式光伏出力与电力负荷因受天气因素的影响,具有较强的不确定性和波动性,这在一定程度上增加了配电网净功率的预测难度。为了提高配电网净功率的预测精度,文章提出了Attention-双向GRU神经网络配电网净功率预测方法。文章首先对光伏出力特性、用户侧负荷特性、以及配电网净功率影响因素进行分析,充分掌握净功率受分布式光伏出力和用户侧负荷变化规律的影响。然后将Attention机制融入到双向GRU神经网络中建立了配电网净功率预测模型。其中,Attention机制赋予输入特征不同的关注度,双向GRU神经网络能够学习到净功率的时序特征,二者的完美结合,大大提升了净功率预测模型的表示能力和泛化能力。实验结果表明,文章提出的方法大大提高了配电网净功率预测精度,且性能优于对比模型。     

分布式光伏接入对配电网可靠性影响的快速评估方法

随着分布式光伏的接入,配电网的拓扑结构、运行方式以及可靠性评估模型发生了改变。一方面,由于分布式光伏的接入,传统配电网从上级电源单向供电变化为多级电源与用户互联供电;另一方面,分布式光伏出力具有间歇性、随机性等特点,对配电网的安全性、可靠性和电能质量均造成影响。基于解析法原理提出了分布式光伏对系统的贡献因子这一量化指标,可快速评估分布式光伏接入对配电网供电可靠性的影响程度,并据此进一步分析了分布式光伏接入的位置、容量、方式对配电网可靠性的影响。仿真结果证明了该方法的有效性。     

光伏发电系统可靠性分析及其置信容量计算

大规模光伏发电的接入增加了系统的不确定因素。该文针对光伏发电出力的时序性和随机性,通过天气类型抽样和设备停运概率的分层抽样改进了光伏发电系统的出力模型。将模型应用于并网光伏发电系统的可靠性评估和置信容量的计算中,研究了天气变化、设备故障等随机因素对计算结果的影响,提高了计算的精度。通过对2015年青海省格尔木市并网光伏系统的计算分析,发现电网规模的扩大和光伏电站的分散分布有助于光伏发电置信容量的提升。     

基于随机潮流的高比例新能源接入配电网的极限线损分析

高比例新能源的接入使得配电网潮流具有波动性和不确定性,系统不确定性潮流将影响配电网极限线损准确计算。针对含高比例新能源的配电网,分析新能源出力及负荷的概率模型。结合对称采样无迹变换算法,建立计及新能源出力和负荷随机性的配电网极限线损模型。对基于随机变量相关性采样获得的样本点线损计算,经加权处理后得到配电网线损的概率特征。最后,以IEEE 69节点系统和某县配电网为例,选用蒙特卡洛模拟方法做对比,验证了该模型的可行性。     

分布式光伏与电动汽车接入蚌埠市配电网的负荷特性分析与对策

本文研究了分布式光伏与电动汽车接入蚌埠市配电网的负荷特性与对策。首先建立了分布式光伏的出力模型与电动汽车的负荷模型。然后,结合目标年蚌埠市配电网的预测数据,分析了分布式光伏与电动汽车同时接入对蚌埠市配电网整体及各典型区域负荷特性的影响,结果表明造成蚌埠市目标年夏、冬两季日负荷峰谷差的主要原因是06:00~10:00时段商业区与居民区分布式光伏无法完全被消纳、夜晚居民区电动汽车负荷与配电网负荷的“峰上加峰”。基于以上分析,提出用结合分时电价政策的V2G控制策略来应对分布式光伏和电动汽车接入带来的负面影响。     

基于多态不确定性全时序仿真的微电网可靠性评估与规划

针对离网型光储(photovoltaic-energy storage system, PV-ESS)微电网的多态不确定性特征给可靠性评估和可靠性规划带来的挑战,提出了基于多态不确定性全时序仿真的可靠性评估方法及设备容量优化配置方法。首先,研究了离网型光储微电网系统的多态不确定性及其概率仿真模型,采用"故障-修复"时序模型模拟微型燃气轮机(micro turbine, MT)组设备的寿命过程,采用Beta分布密度函数模拟计及寿命特性的光伏电源出力特性,计及时变特性和随机波动特性建立了负荷综合时序模型,并建立了考虑运行约束的储能系统充放电模型。其次,综合概率指标、频率与持续时间指标定义了微电网可靠性指标体系,以可靠性最优为目标提出了电源调度与负荷削减策略,开发了基于多态不确定性全时序仿真的可靠性评估程序。最后,以改进的RBTS BUS6 F4馈线系统为运行场景,通过算例分析研究了微型燃气轮机、光伏、储能系统容量及功率对微电网可靠性的影响。计算结果表明:增加微型燃气轮机的容量可以持续提升可靠性水平,增加光伏容量对概率指标具有改善作用,但对频率和持续时间指标呈现非单调特性。根据光伏容量对可靠性指标灵敏度的影响,提出计及可靠性需求的MT-PV容量综合优化配置方法。可靠性指标在储能系统功率与容量坐标系内存在阶梯/饱和效应,通过定义和计算期望冗余功率可快捷、准确地确定储能系统(energy storage system,ESS)功率饱和区与ESS容量饱和区的边界功率值,形成可计及阶梯/饱和效应的ESS功率与容量配置方案。     

计及不确定性的配电网分布式光伏承载能力区间分析方法

分布式光伏大规模接入对配电网安全稳定运行产生较大影响，分布式光伏承载能力分析与评估可有效指导分布式光伏的合理规划与利用。为此，提出一种配电网分布式光伏承载能力区间分析方法，以计算不确定性下的配电网分布式光伏最大接入容量。首先，结合历史数据，采用非参数核密度估计方法量化分布式光伏出力不确定性，并基于牛顿法计算分布式光伏出力区间。其次，考虑系统安全运行约束和分布式光伏出力不确定性，构建配电网分布式光伏承载能力区间分析模型，并基于区间分析理论将其分解为乐观子模型和悲观子模型。然后，为了降低模型求解难度，通过等价变换将悲观子模型进行简化，并分别求解两个子模型以获得区间解。最后，在改进15节点配电系统和浙江丽水某实际配电网进行仿真分析，结果验证了所提方法的有效性和实用性。     

考虑光伏接入不确定性的主动配电网有功?无功可控资源优化配置

为考虑光伏接入的不确定性对主动配电网的影响,并分析建模,首先通过光伏?负荷的连续概率密度函数,将概率性场景进行最优多状态建模以抽取代表性时序场景;然后面向所抽取的场景集合,基于模糊层次分析法量化考量电压质量、经济效益、自治能力3个主动配电网运行规划性能要素。采用双层机会约束规划,构建了针对光伏接入不确定性的有功-无功可控资源优化配置模型。运用嵌入机会约束的混沌粒子群优化算法求解,实现了时序运行与配置方案协同的微型燃气轮机和电容器组的协调部署。某地实际馈线算例验证了所提模型与方法的有效性和实用性,同时该方法提高了计算精度。     

改进状态抽样法及其在含微网配电网风险评估中的应用

研究了配电网短期风险评估的方法以及微网配置对配电网风险指标的影响。系统状态选择采用改进的状态抽样法,简化抽样过程的同时兼顾系统的时序性,所用负荷和新能源电源出力模型能方便刻画其随时间的波动性。采用最小时段分割的方法精确统计停电时间、停电电量等状态后果,结合改进抽样法的特点,用综合计及概率与后果的电量类和经济类风险指标评估系统风险。以改造的RBTS BUS6 系统为例进行24 h短期风险评估,结果反映微网的接入可在一定程度上降低配电网的失电风险。