本發(fā)明涉及電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種兼顧主配網(wǎng)電量波動(dòng)的光伏、儲(chǔ)能容量評(píng)估方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，主動(dòng)配電網(wǎng)的綠色發(fā)展成為人們關(guān)注的一大問(wèn)題。一方面，隨著集中式可再生能源滲透率達(dá)到較高水平，推廣分布式可再生能源有可能進(jìn)一步提高綠電的滲透率。同時(shí)由于可再生能源的大規(guī)模推廣，其波動(dòng)性不僅會(huì)影響配電網(wǎng)的平衡，增加調(diào)節(jié)成本，還威脅者配電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定。因此，為了保持電網(wǎng)的穩(wěn)定，儲(chǔ)能常常用于配電網(wǎng)規(guī)劃中。而且，電動(dòng)汽車作為一種低成本的移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)施，促進(jìn)其發(fā)展不僅能夠降低調(diào)節(jié)成本，還有助于實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域的脫碳。因此，對(duì)于一定規(guī)模的配電網(wǎng)，為了配電網(wǎng)的綠色發(fā)展，需要分析評(píng)估分布式光伏和儲(chǔ)能的容量。

2、目前關(guān)于配電網(wǎng)中分布式光伏和儲(chǔ)能容量的評(píng)估方法的研究主要是將發(fā)電收益最大化或者投資成本最小化為優(yōu)化目標(biāo)，并將分布式光伏或儲(chǔ)能的物理特性作為約束條件，構(gòu)成容量評(píng)估模型。然而，現(xiàn)有研究大多只考慮了私人投資者的收益最大化。其得出的分布式光伏或儲(chǔ)能的容量只是局部的最優(yōu)量。這些模型并沒(méi)有考慮在相應(yīng)的補(bǔ)貼策略下，社會(huì)整體的福利最大化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種兼顧主配網(wǎng)電量波動(dòng)的光伏、儲(chǔ)能容量評(píng)估方法。

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種兼顧主配網(wǎng)電量波動(dòng)的光伏、儲(chǔ)能容量評(píng)估裝置。

3、本發(fā)明所采用的第一個(gè)技術(shù)方案是：s1、獲取配電網(wǎng)的歷史需求數(shù)據(jù)，確定配電網(wǎng)規(guī)模；

4、s2、基于所述配電網(wǎng)規(guī)模，選取不同時(shí)間的配電網(wǎng)需求曲線進(jìn)行計(jì)算，得到不同容量的調(diào)節(jié)成本；

5、s3、根據(jù)所述不同容量的調(diào)節(jié)成本，進(jìn)行仿真擬合，確定符合所述配電網(wǎng)規(guī)模的成本計(jì)算表達(dá)式；

6、s4、基于所述成本計(jì)算表達(dá)式和配電相關(guān)公開(kāi)信息，構(gòu)建雙層評(píng)估模型和相關(guān)目標(biāo)約束，其中所述雙層評(píng)估模型包括上層模型和下層模型；

7、s5、獲取公開(kāi)電力成本參數(shù)，輸入所述雙層評(píng)估模型進(jìn)行優(yōu)化求解，得到最優(yōu)容量評(píng)估方案。

8、可選的，所述s4包括：

9、s41、獲取配電網(wǎng)的補(bǔ)貼優(yōu)化目標(biāo)及需求；

10、s42、基于所述成本計(jì)算表達(dá)式和所述補(bǔ)貼優(yōu)化目標(biāo)及需求，進(jìn)行目標(biāo)劃分，得到補(bǔ)貼目標(biāo)函數(shù)及補(bǔ)貼約束，進(jìn)而確定所述上層模型；

11、s43、獲取配電網(wǎng)的投資目標(biāo)及需求；

12、s44、基于所述上層模型和所述投資目標(biāo)及需求，進(jìn)行目標(biāo)劃分，得到投資目標(biāo)函數(shù)及投資約束，進(jìn)而確定所述下層模型。

13、可選的，所述成本計(jì)算表達(dá)式為：

14、；

15、式中，為凈需求曲線的方差和，為調(diào)節(jié)成本，為成本系數(shù)，為一擬合函數(shù)，為分布式光伏的裝機(jī)容量，為可調(diào)度的電動(dòng)汽車的數(shù)量，為儲(chǔ)能的投資容量。

16、可選的，所述補(bǔ)貼目標(biāo)函數(shù)為：

17、；

18、式中，為補(bǔ)貼電動(dòng)汽車替代燃油車的碳減排收益，為補(bǔ)貼分布式光伏替代集中式傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的碳減排收益，為給電動(dòng)汽車的補(bǔ)貼，為給充電站的補(bǔ)貼，為給分布式光伏的補(bǔ)貼，為給儲(chǔ)能的補(bǔ)貼，為調(diào)節(jié)成本，為電動(dòng)汽車的單位補(bǔ)貼量，為補(bǔ)貼后電動(dòng)汽車替代燃油車的數(shù)量，?為充電站的單位補(bǔ)貼量，為補(bǔ)貼后充電站的數(shù)量，為分布式光伏的單位兆瓦補(bǔ)貼量，為補(bǔ)貼后分布式光伏機(jī)組的裝機(jī)量，為儲(chǔ)能單位兆瓦時(shí)的補(bǔ)貼量，為補(bǔ)貼后儲(chǔ)能的容量。

19、可選的，所述投資目標(biāo)函數(shù)為：

20、；

21、；

22、；

23、；

24、；

25、式中，為投資電動(dòng)汽車的凈收益，為投資充電站的凈收益，為投資分布式光伏的凈收益，為投資儲(chǔ)能的凈收益，為投資電動(dòng)汽車的總成本，為投資電動(dòng)汽車的總收益，為投資充電站的總成本，為投資充電站的總收益，為投資分布式光伏的總成本，為投資分布式光伏的總收益，為投資儲(chǔ)能的總成本，為投資分布式光伏的總成本，為投資儲(chǔ)能的總收益，為在不同補(bǔ)貼額度下投資后電動(dòng)汽車的替代率。

26、本發(fā)明所采用的第二個(gè)技術(shù)方案是：一種兼顧主配網(wǎng)電量波動(dòng)的光伏、儲(chǔ)能容量評(píng)估裝置，包括：規(guī)模確定模塊，用于獲取配電網(wǎng)的歷史需求數(shù)據(jù)，確定配電網(wǎng)規(guī)模；

27、成本計(jì)算模塊，用于基于所述配電網(wǎng)規(guī)模，選取不同時(shí)間的配電網(wǎng)需求曲線進(jìn)行計(jì)算，得到不同容量的調(diào)節(jié)成本；

28、仿真擬合模塊，用于根據(jù)所述不同容量的調(diào)節(jié)成本，進(jìn)行仿真擬合，確定符合所述配電網(wǎng)規(guī)模的成本計(jì)算表達(dá)式；

29、模型構(gòu)建模塊，用于基于所述成本計(jì)算表達(dá)式和配電相關(guān)公開(kāi)信息，構(gòu)建雙層評(píng)估模型和相關(guān)目標(biāo)約束，其中所述雙層評(píng)估模型包括上層模型和下層模型；

30、模型優(yōu)化模塊，用于獲取公開(kāi)電力成本參數(shù)，輸入所述雙層評(píng)估模型進(jìn)行優(yōu)化求解，得到最優(yōu)容量評(píng)估方案。

31、可選的，所述模型構(gòu)建模塊包括：

32、補(bǔ)貼目標(biāo)確定模塊，用于獲取配電網(wǎng)的補(bǔ)貼優(yōu)化目標(biāo)及需求；

33、上層模型確定模塊，用于基于所述成本計(jì)算表達(dá)式和所述補(bǔ)貼優(yōu)化目標(biāo)及需求，進(jìn)行目標(biāo)劃分，得到補(bǔ)貼目標(biāo)函數(shù)及補(bǔ)貼約束，進(jìn)而確定所述上層模型；

34、投資目標(biāo)確定模塊，用于獲取配電網(wǎng)的投資目標(biāo)及需求；

35、下層模型確定模塊，用于基于所述上層模型和所述投資目標(biāo)及需求，進(jìn)行目標(biāo)劃分，得到投資目標(biāo)函數(shù)及投資約束，進(jìn)而確定所述下層模型。

36、可選的，所述成本計(jì)算表達(dá)式為：

37、；

38、式中，為凈需求曲線的方差和，為調(diào)節(jié)成本，為成本系數(shù)，為一擬合函數(shù)，為分布式光伏的裝機(jī)容量，為可調(diào)度的電動(dòng)汽車的數(shù)量，為儲(chǔ)能的投資容量。

39、可選的，所述補(bǔ)貼目標(biāo)函數(shù)為：

40、；

41、式中，為補(bǔ)貼電動(dòng)汽車替代燃油車的碳減排收益，為補(bǔ)貼分布式光伏替代集中式傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的碳減排收益，為給電動(dòng)汽車的補(bǔ)貼，為給充電站的補(bǔ)貼，為給分布式光伏的補(bǔ)貼，為給儲(chǔ)能的補(bǔ)貼，為調(diào)節(jié)成本，為電動(dòng)汽車的單位補(bǔ)貼量，為補(bǔ)貼后電動(dòng)汽車替代燃油車的數(shù)量，?為充電站的單位補(bǔ)貼量，為補(bǔ)貼后充電站的數(shù)量，為分布式光伏的單位兆瓦補(bǔ)貼量，為補(bǔ)貼后分布式光伏機(jī)組的裝機(jī)量，為儲(chǔ)能單位兆瓦時(shí)的補(bǔ)貼量，為補(bǔ)貼后儲(chǔ)能的容量。

42、可選的，所述投資目標(biāo)函數(shù)為：

43、；

44、；

45、；

46、；

47、；

48、式中，為投資電動(dòng)汽車的凈收益，為投資充電站的凈收益，為投資分布式光伏的凈收益，為投資儲(chǔ)能的凈收益，為投資電動(dòng)汽車的總成本，為投資電動(dòng)汽車的總收益，為投資充電站的總成本，為投資充電站的總收益，為投資分布式光伏的總成本，為投資分布式光伏的總收益，為投資儲(chǔ)能的總成本，為投資分布式光伏的總成本，為投資儲(chǔ)能的總收益，為在不同補(bǔ)貼額度下投資后電動(dòng)汽車的替代率。

49、上述技術(shù)方案的有益效果：

50、本發(fā)明貼合實(shí)際，通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)內(nèi)的需求和電源進(jìn)行仿真，得到兼顧配電網(wǎng)電能量波動(dòng)的調(diào)節(jié)成本計(jì)算方式，使得本模型具有強(qiáng)可解釋性。做到全局優(yōu)化，通過(guò)將上層的碳減排等社會(huì)環(huán)境效益及下層私人投資者的投資效益相結(jié)合，得到符合整體社會(huì)福利最大化的補(bǔ)貼投資模型。具有可推廣性，本文所使用的配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)具有一般性，同時(shí)可以推廣至具有相同結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)，具有可推廣性。能量波動(dòng)的配網(wǎng)分布式光伏、儲(chǔ)能容量評(píng)估方法，以滿足主動(dòng)配電網(wǎng)的綠色要求。