规划报告-电源部分

1、规划报告-电源部分 规划模型- 电源部分 1 光伏规划模型 以配电网线路损耗功率期望值最小为目标，考虑待选节点装机容量、线路潮流、节点电压等约束的光伏发电选址定容规划模型。 目标函数： sloss,1minnkke=å 其中，loss,ke 为场景 k 的期望损耗功率；sn 为场景个数。 约束条件 ： （1 ） 潮流约束 g, , p, , ld, , , ,g, , p, , ld, , , ,( )( )i k i k i k i k j k ij ij,k ij ij,kj ii k i k i k i k j k ij ij,k ij ij,kj ip +p p =v v g

2、 cos +b sinq +q q =v v g sin b cosÎÎì -ïí- -ïîåå 式中：g, , g, ,i k i kp q 分别为上级电网在场景 k 节点 i 的有功、无功功率；p, , p, ,i k i kp q 分别为光伏发电在场景 k 节点 i 的有功、无功功率；ld, , ld, ,i k i kp q 分别为场景 k 节点 i 的有功、无功负荷；, ,i k j kv v 分别为节点 , i j 在场景 k 的电压幅值；ij ijg ,b 分别为节点导纳矩阵中节点 , i

3、j 间的电导与电纳；ij,k 为节点 , i j 在场景 k 的相角差。 （2 ） 待选节点装机容量约束 r maxp, p,0m mp p £ £ 式中：rp,mp 为待选节点 m 处光伏发电的配置容量；maxp,mp 为待选节点 m 处光伏发电的最大允许配置容量。 （3 ） 待选节点装机总容量约束 r rp, p,total1mnmmp p=å 式中：mn 为待选节点个数；rp,totalp 为光伏总配置容量。 （4 ） 光伏有功出力与无功出力约束 p, , p, ,= tanm k m kq p f 式中：p, , p, ,m k m kp q 分别为待选节

4、点 m 处光伏发电在场景 k 的有功、无功功率； f 为功率因数。 （5 ） 线路潮流机会约束 max,pr0 l k ls s a £ £ ³ 式中：, l ks 为支路 l 在场景 k 的视在功率幅值；maxls 为该支路的额定容量； a 为支路功率不发生越限的置信度。 （6 ） 节点电压机会约束 min maxpr i i iv v v b £ £ ³ 式中：max min,i iv v 分别为节点 i 电压幅值的上下限； b 为节点电压不发生越限的置信度。 （7 ） 变电站主变功率约束 max, ,0t n t ns s &#

5、163; £ 式中：, t ns 为主变 n 的视在功率幅值；max, t ns 为其所允许的最大值。 2 储能 规划模型 配电网中蓄电池储能多目标规划方法研究 （1）目标函数 （1.1）储能年净利润最大子目标 ty1 tu, re, fs du1max nk k kkf t re re re re ic oc= + + + - -å (1) setu, tu, s, ,1 1= ( ) ( )ntk k i kt ire p t p t t= =dåå (2) sere, re s, ,1 1= ( )ntk i kt ire p ur t t= =d

6、åå (3) sefs fs s, ,max1=niire p p=å (4) du inv1= (1 )rre cet- (5) lg(1 )=lg(1 )ate+ (6) ses, ,max1nl=niippa=å (7) se1(1 )(1 ) 1iin yiyir ric cr=+=+ -å ( 8 ) maoc f ic = ( 9 ) 其中，1f为储能系统年净利润；tu, re,k kre re分别为储能系统在第 k 典型日的分时电价收益、备用收益；fs, du,kre re分别为储能系统的年财政补贴收益、延缓电网升级效益；, ic

7、 oc分别为储能系统的年投资成本、年运行维护成本；tyn为典型日的个数；kt为第 k 典型日的持续时间；s, ,( )i kp t为节点 i 储能系统在第 k 典型日时段t的有功功率，正值为放电，负值为充电；tu,( )kp t为第 k 典型日时段t的分时电价；t d为时段间隔；sen为储能系统待选节点数； t 为日内时段个数；s, ,( )i kur t为节点 i 储能系统在第 k 典型日时段t的备用功率；rep为备用价格；fsp为政府补贴电价；s, ,max ip为节点 i 储能系统的额定功率；invc为电网升级建设成本； r 为利率； t 为电网延缓升级时间； a 为储能系统的削峰率；

8、e 为负荷年增长率；ic为节点 i 储能系统的投资成本；iy为节点 i 储能系统的循环寿命；maf为储能系统年运行维护成本比例系数。 （1.2）网络损耗最小子目标 ty21 1min ( )ntk kk tf t l t t= = då å (10) , ,( ) ( ) ( ) ( )k m k n k mn mn,km n ml t v t v t g cos tÎ= åå (11) 其中，2f为年网络损耗能量；( )kl t为第 k 典型日时段 t 的网络损耗功率；, ,( ), ( )m k n kv t v t分别为节点, m n 在

9、第 k典型日时段 t 的电压幅值；mng为节点导纳矩阵中节点, m n 间电导；( )mn,k t为节点, m n 在第 k典型日时段 t 的相角差。 （1.3）节点电压波动最小子目标 tybus, ,max , ,min31 1bus ,1minnnm k m kk mk m nv vfn t v= =-= åå (12) 其中，3f为年电压综合波动值；, ,max , ,min,m k m kv v分别为节点 m 在第 k 典型日的最大、最小电压 幅值；, m nv为节点 m 的额定电压；busn为配电网的节点数。 （2）约束条件 （2.1）潮流方程约束 g, , w,

10、 , s, , l, , , ,g, , w, , s, , l, , , ,( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )m k m k m k m, k m k n k mn mn,k mn mn,kn mm k m k m k m, k m k n k mn mn,k mn mn,kn mp t +p t +p t p t =v t v t g cos t +b sin tq t +q t +q t q t =v t v t g sin t b cos tÎÎì -ï&#

11、237;- -ïîåå (13) 其中，g, , g, ,( ), ( )m k m kp t q t分别为上级电网在第k典型日时段 t 节点 m 的有功、无功功率；w, , w, ,( ), ( )m k m kp t q t分别为节点 m 风电在第 k 典型日时段 t 的有功、无功功率；s, , s, ,( ), ( )m k m kp t q t分别为节点 m 储能系统在第 k 典型日时段 t 的有功、无功功率；l, l, ,( ), ( )m,k m, kp t q t分别为节点 m 在第 k 典型日时段 t 的有功、无功负荷；,mn mng b

12、分别为节点导纳矩阵中节点, m n 间电导与电纳；( )mn,k t为节点, m n 在第 k典型日时段 t 的相角差。 （2.2）待选节点储能配置容量约束 s, ,max s, ,up0i ip p £ £ (14) 其中，s, ,up ip为待选节点 i 处的储能最大允许配置功率。 （2.3）储能运行约束 s, ,max s, , s, ,max( )i i k ip p t p - £ £ (15) s, ,min s, , s, ,maxs, , s, ,( )(0) ( )i i k ii k i ke e t ee e tì

13、3; £ïí=ï î (16) ds, , s, , s, , s, s, ,cs, , s, , s, , s, s, ,( ) ( 1) ( ) / ( ) 0( ) ( 1) ( ) ( ) 0i k i k i k i i ki k i k i k i i ke t e t p t t p te t e t p t t p thhì= - - d ³ïí= - - d <ï î (17) s, , s, , s, maxs, s, , s, mins, ,( ) ( )(

14、 ) ( )( ) 0i k i k i,i,k i k i,i kp t ur t pe t ur t t eur tì + £ï- d ³íï³î (18) 其中，s, ,max is为待选节点 i 储能系统的功率转换器额定容量；s, ,( )i ke t为待选节点 i 储能系统在第 k 典型日时段 t 的存储能量；s, ,max s, ,min,i ie e分别为待选节点 i 储能系统的额定容量及最小允许存储能量；d cs, s,i ih h分别为待选节点 i 储能系统的放电、充电效率。 （2.4）节点电压约

15、束 ,min , ,max( )m m k mv v t v £ £ (19) 其中，,max ,min,m mv v分别为节点 m 的电压上、下限值。 （2.5）支路功率约束 , ,max0 ( )mn k mns t s £ £ (20) 其中，,( )mn ks t为节点, m n 间支路在第 k典型日时段 t 的视在功率幅值；,max mns为该支路的额定容量。 （2.6）调峰约束 ( )busbussese sel, l,1nl, l, w, ,1nl, s, ,max nl l,1nl, s, , nl, s, ,max1 1( )= ( )( )= ( ) ( )1( ) ( )nk m,kmnk m,k m kmnk i kin nk i k k ii ip t p tp t p t p tp p pp t p