主动配电网新能源消纳最大能力及优化策略研究

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配电网中分布式风、光新能源接入比例不断提高且缺乏统筹性,导致新能源消纳问题突出,同时新能源出力固有的随机性使配电网内部功率波动加剧,若不加以调控还会通过联络线向上传递,对上级电网造成威胁。这种背景下,储能、可控负荷等灵活性调度资源得到快速发展,灵活性资源的使用能够有效降低功率波动,有利于化解新能源消纳难题。为此,本文从配电网多资源协调互动自律运行和主/配两级协调配合动态交互两个方面,研究配电网新能源消纳最大能力及协调消纳策略。首先,建立了主动配电网发电侧和负荷侧灵活性资源模型,阐述了“源网荷储”协调消纳优化思路。为规范配电网端口特性,提出了一种考虑自治自律的配电网运行模式及相应的评价指标,为评估配电网在满足自治自律条件下的新能源消纳能力提供了理论基础。其次,建立了配电网最大消纳容量优化配置模型,将配电网自律运行机制纳入模型中,作为判断配电网灵活性资源调控行为的标准,并提出了相应的可控资源运行行为模型。在此基础上结合实际情况,提出了新能源消纳质量评估指标,给出多指标归一化的处理方法,并构建新能源最优消纳容量综合评价指标,给出了配电网最优消纳容量分析方法,通过算例分析验证了所提方法的有效性。最后,考虑了配电网与上级主电网的动态交互特性,在研究配电网自治自律特性的基础上,进一步提出了考虑主/配两级协同优化的新能源消纳策略,建立了分布式调度框架,并构建了两级协同优化调度模型,模型中采用改进区间法构造风电场景,计入新能源出力不确定性的影响。提出了基于分析目标级联法的模型分解机制,通过算例分析验证了所提策略的有效性。
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