考虑需求响应的配电网规划研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:R_Edge
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新时代双碳目标的提出促使电力系统结构发生巨大转型。源端大量火电机组将被更加清洁高效的可再生能源发电取代,荷端由于大量可控性电力设备的接入使得负荷侧角色由能源消费者转变为产消者,配电网也由原来的单向传输网络演变成具有多种运行方式的网络系统。协调好新时代背景下源、网、荷三方的关系是配电网规划研究的重要职责。风力等新能源发电具有极强的随机性和波动性,它们的大量接入可能致使配电网面临严重的灵活性不足问题。随着智能装备技术的发展,大量可控型电力设备已经接入电力用户端,为配电网提供了大量的灵活性资源;储能技术的成熟也使得配电网拥有更多的可控资源以应对灵活性不足问题。在此背景下,本文基于需求侧资源参与配电网规划开展了两方面的研究工作:1.针对高比例风电接入配电网后灵活性需求剧增的问题,本文通过挖掘需求侧资源调节能力以提高配电网灵活性。基于用户价格响应弹性特征,建立了电价型需求响应下用户响应的灵活性模型。并基于灵活性供需平衡原理,综合考虑需求响应和储能的灵活性调节能力,建立了计及需求响应和储能灵活性的配电网规划模型,并提出了配电网灵活性评估指标,用以评价需求响应对配电网灵活性的影响。通过算例对比讨论了灵活供需约束对配电网规划运行的影响,对比分析了计及需求响应灵活性前后规划方案的经济性和灵活性。结果表明,计及用户需求响应灵活性后,所得配电网规划方案不仅能够有效提高配电网运行灵活性,同时兼顾了配电网投资运行的经济性。2.针对需求响应不确定性对配电网运行产生的影响,本文开展了考虑需求响应不确定性的配电网规划研究。尽管在配电网规划中考虑需求响应能减小配电网运行灵活性风险,促进风电消纳。但需求响应的不确定性也会对配电网规划产生影响。为分析该影响,首先,针对用户响应的不确定性,引入了用户响应的模糊模型。然后,基于用户响应模糊模型,建立了考虑需求响应不确定性的配电网模糊可信约束规划模型;针对传统模糊模拟结合确定性潮流在校验可信性约束时计算效率低下的问题,提出一种内嵌增量潮流配合模糊模拟的遗传算法,降低了模型的求解难度。最后,建立了配电网潮流越限风险评估指标,用以评价需求响应不确定性对配电网安全性的影响。仿真算例表明所提模型和算法能有效提高配电网规划的安全性,降低由需求响应不确定性引起的节点电压和支路功率越限风险。
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