面向调度计划的增量配电网电量平衡裕度评估方法与流程

技术特征：
1.一种面向调度计划的增量配电网电量平衡裕度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)定义增量配电网电量平衡裕度评估指标一个计划周期t内，增量配电网在没有外部电力支持，以及在满足自身负荷需求的前提下，增量配电网作为整体表现出的电量平衡裕度，用以下4个指标描述：正备用电量e
out
、负备用电量e
in
、不平衡发电剩余电量e
g
、不平衡发电缺失电量e
l
，各指标的具体定义如下：正备用电量e
out
：一个计划周期t内，增量配电网在满足自身负荷需求的前提下能够对外提供的最大电量，相关变量包括增量配电网内不平衡发电剩余电量的最小值，储能最小储能电量和可控电源剩余发电量；负备用电量e
in
：一个计划周期t内，增量配电网可以吸收外部注入的电量最大值，相关变量包括储能剩余储电空间和最小不平衡发电缺失电量组成；不平衡发电剩余电量e
g
：一个计划周期t内，增量配电网内部负荷和储能不能吸纳的最大剩余发电量；不平衡发电缺失电量e
l
：一个计划周期t内，增量配电网由于发电不足造成的最大缺失发电量；(2)增量配电网电量平衡裕度评估方法1)电量平衡裕度状态向量设电量平衡裕度状态向量为x，那么t时刻电量平衡裕度所处的状态x
t
表述为：x
t
＝[a
s,t
,a
e,t
,e
rar,t
,e
lar,t
]
ꢀꢀ
x
t
∈ω
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中，ω为增量配电网电量平衡裕度状态矩阵，a
s,t
为t时刻增量配电网中储能的已储电量，a
e,t
为t时刻增量配电网中储能的可充电量，e
rar,t
为t时刻风险备用电量，即周期t内增量配电网在置信度β下增量配电网的盈余电量；e
lar,t
为t时刻风险缺电量，即周期t内增量配电网在置信度β下增量配电网的缺电电量；e
rar,t
和e
lar,t
计算公式如下：式中，n为周期t内采样点数，τ为采样间隔，n0为风险备用r
ar
等于0对应的采样点，n
01
为风险备用等于0对应采样点下一采样点；t时刻电量平衡裕度的约束条件如下：a
s,t
a
e,t
≤a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)式中a为储能装置允许存储电量最大值和最低值之差；先计算仅考虑储能装置情况下电量平衡裕度，用不平衡风险电量δe来衡量，由风险备用电量e
rar
减去风险缺电量e
lar
，计算公式如下：δe＝e
rar-e
lar
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)2)状态矩阵划分依据不平衡风险电量δe、t时刻增量配电网中储能的已储电量a
s,t
、t时刻增量配电网中储能的可充电量a
e,t
的数值大小，将电量平衡裕度的状态矩阵分成12个子状态如下：
⑴
δe≥0，a
e,t
≥e
rar,t
,a
s,t
≥e
lar,t
⑵
δe≥0，a
e,t
≥e
rar,t
,a
s,t
<e
lar,t
⑶
δe≥0，δe≤a
e,t
<e
rar,t
，a
s,t
≥e
lar,t
⑷
δe≥0，δe≤a
e,t
<e
rar,t
，a
s,t
<e
lar,t
⑸
δe≥0,a
e,t
<δe,a
s,t
≥e
lar,t
⑹
δe≥0,a
e,t
<δe,a
s,t
<e
lar,t
⑺
δe<0,a
s,t
≥e
lar,t
,a
e,t
≥e
rar,t
⑻
δe<0,a
s,t
≥e
lar,t
,a
e,t
<e
rar,t
⑼
δe<0,
▕
δe
▏
≤a
s,t
<e
lar,t
，a
e,t
≥e
rar,t
⑽
δe<0,
▕
δe
▏
≤a
s,t
<e
lar,t
，a
e,t
<e
rar,t
⑾
δe<0,a
s,t
<
▕
δe
▏
,a
e,t
≥e
rar,t
⑿
δe<0,a
s,t
<
▕
δe
▏
,a
e,t
<e
rar,t
3)仅计及储能装置的电量平衡裕度计算计算仅计及储能装置下电量平衡裕度状态向量x
t
在不同的子空间下不平衡发电剩余电量不平衡发电缺失电量周期末已储电量a
s,t t
、周期末可存电量a
e,t t
，这四个值表征了储能装置的平抑不平衡功率的能力；根据状态矩阵划分方法，t时刻电量平衡裕度评估指标可以按照以下计算：(1)a
s,t t
＝a
s,t
δe，a
e,t t
＝[a
e,t-δe](2)a
s,t t
＝[a
s,t
δe,e
rar,t
]，a
e,t t
＝[a
s,t-e
rar,t
,a
e,t-δe](3)a
s,t t
＝[a-e
lar,t
,a
s,t
δe]，a
e,t t
＝[a
e,t-δe,e
lar
](4)a
s,t t
＝[a-e
lar,t
,e
rar,t
]，a
e,t t
＝[a-e
rar,t
,e
lar,t
](5)a
s,t t
＝[a-e
lar,t
,a]，a
e,t t
＝[0,e
lar,t
](6)a
s,t t
＝[a-e
lar,t
,a]，a
e,t t
＝[0,e
lar,t
](7)a
s,t t
＝a
s,t-|δe|，a
e,t t
＝a
e,t
|δe|(8)a
s,t t
＝[a-e
lar,t
,a
s,t-|δe|]，a
e,t t
＝[a
e,t
|δe|,e
lar,t
](9)a
s,t t
＝[a
s,t-|δe|,e
rar,t
]，a
e,t t
＝[a-e
rar,t
,a
e,t
|δe|](10)a
s,t t
＝[a-e
lar,t
,e
rar,t
]，a
e,t t
＝[a-e
rar,t
,e
lar,t
]
(11)a
s,t t
＝[0,e
rar,t
]，a
e,t t
＝[a-e
rar,t
,a](12)a
s,t t
＝[0,e
rar,t
]，a
e,t t
＝[a-e
rar,t
,a]4)计及可控电源的电量平衡裕度计算可控电源是在增量配电网中的光伏、风电发电系统，增量配电网在周期t内的不平衡发电缺失电量δe
lll
式中，为储能调节后增量配电网不平衡发电缺失电量最大值；g0为增量配电网在周期t内最大可控发电量，p
gn,j
为第j台可控电源的额定功率；g为计及可控电源降低不平衡发电缺失电量之后的可控电源发电量；5)增量配电网电量平衡裕度评估指标计算
①
正备用电量e
out
式中，为增量配电网在周期t内最小不平衡发电剩余电量、a
s,t t,min
为周期t末最小储电量；
②
负备用电量e
in
式中，为增量配电网在周期t内最小不平衡发电缺失电量、a
e,t t,min
为增量配电网在周期t末最小可存电量；
③
不平衡发电剩余电量e
g
式中，为增量配电网在下一周期t内可能出现的最大不平衡发电剩余电量；
④
不平衡发电缺失电量e
l
e
l
＝δe
l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)以上4个评估指标中，正备用电量和负备用电量用以描述增量配电网在下一周期t内源载特性，不平衡发电剩余电量和不平衡发电缺失电量用以描述的是下一阶段增量配电网的运行状况。

技术总结
本发明公开了一种面向调度计划的增量配电网电量平衡裕度评估方法，采用基于状态矩阵的增量配电网对电量平衡裕度评估方法，首先根据增量配电网当前电量平衡裕度进行状态划分，评估储能装置消纳不平衡功率随机性的能力，然后计及可控电源出力，最后计算对增量配电网电量平衡裕度的评估指标值。实现包括正备用电量，负备用电量、不平衡发电剩余电量、不平衡发电缺失电量的增量配电网的可调度能力的有效评估。解决了增量配电网在运行控制中的电量平衡裕度评估指标缺失的问题，以提高在调度运行过程中的评估精度，增加调度控制灵活性。增加调度控制灵活性。增加调度控制灵活性。


技术研发人员：张大林 笪涛 马骏毅 周杨 刘小荷 陆子雄 夏鹏程 侯超 王忠 张逸婕 鲁伦 马海涛
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/10/11