(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111659004.7 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 国网河南省电力公司经济技 术研究 院 地址 450000 河南省郑州市二七区嵩 山南 路87号院办公区C楼1-10层 申请人 国家电网有限公司 　重庆大学 (72)发明人 皇甫霄文　李秋燕　李科　任洲洋　 于昊正　马杰　郭勇　孙义豪　 杨卓　丁岩　全少理　郭新志　 樊江川　 (74)专利代理 机构 郑州知己知识产权代理有限 公司 41132 代理人 向长丽(51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于网架灵活性和储能接入的分布式 电源消纳能力提升方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于网架灵活性和储能 接入的分布式电源消纳能力提升方法， 包括以下 步骤： S1、 分析配电网运行方式： 基于四端互联多 源配电网的拓扑结构， 对其在不同场景下的运行 方式和灵活性进行分析； S2、 建立分布式电源消 纳优化模型： 基于配电网拓扑结构灵活性和储能 接入， 以年净收益最大为目标建立分布式电源消 纳优化模型； S3、 建立所述步骤S2中建立的分布 式电源消纳优化模型的约束条件； S4、 对满足所 述步骤S3中约束条件的分布式电源消纳优化模 型的各种指标进行分析， 得到最大分布式电源消 纳能力。 本发明提高了分布式电源消纳水平， 减 少了弃风弃光率， 同时也提高了系统的年净收 益， 具备最大分布式电源消纳能力和经济性最 优。 权利要求书4页 说明书13页 附图4页 CN 114301064 A 2022.04.08 CN 114301064 A 1.一种基于网架灵活性和储能接入的分布式电源消纳能力提升方法， 其特征在于， 包 括以下步骤： S1、 分析配电网运行方式： 基于四端互联多源配电网的拓扑结构， 对其在正常运行场 景、 高比例分布式电源接入场景以及故障转供场景 下的运行 方式和灵活性进行分析； S2、 建立分布式电源消纳优化模型： 基于配电网拓扑结构灵活性和储能接入， 以年净收 益最大为目标建立分布式电源消纳优化模型； S3、 建立所述 步骤S2中建立的分布式电源消纳优化模型的约束条件； S4、 对满足所述步骤S3中约束条件的分布式电源消纳优化模型的各种指标进行分析， 得到最大分布式电源消纳能力。 2.根据权利要求1所述的一种基于网架灵活性和储能接入的分布式电源消纳能力提升 方法， 其特征在于， 所述步骤S2中以年净收益最大为目标建立的分布式电源消纳优化模型 如式(1)所示： max B＝Bmax+Bloss+BDG+BEENS‑CINV‑CES,yw   (1) 上式中， Bmax为削峰容量收益； Bloss为降损收益； BDG为减少弃风弃光收益； BEENS为可靠性 收益； CINV为配置储能、 新建线路、 联络开关 设备的等 年值投资成本； CES,yw为储能运维成本 。 3.根据权利要求1所述的一种基于网架灵活性和储能接入的分布式电源消纳能力提升 方法， 其特征在于， 所述步骤S3中分布式电源消纳优化模型的约束条件分为配电网潮流计 算约束、 网架结构约束和储能装置运行约束。 4.根据权利要求3所述的一种基于网架灵活性和储能接入的分布式电源消纳能力提升 方法， 其特征在于， 所述配电网潮流计算约束包括节点功 率平衡约束、 节点电压约束和支路 传输功率约束； 所述节点功率平衡约束条件如式(2)所示： 其中， Pit、 Qit分别为t时段节点i的注入有功功率和无功功率； Uit、 Ujt分别为t时段节点 i、 j的电压； δit、 δjt分别为t时段节点i、 j的相角； Gij、 Bij分别为节点导纳矩阵第i行第j列的 实部、 虚部； 所述节点电压约束条件如式(3)所示： 其中， 分别为节点i电压的下限和上限； Pi,j,t和Qi,j,t分别为节点i和j之间 的有功、 无功功率； Sij,max为支路ij热稳定约束。 T为配电网运行网架结构； Tτ为满足配电网 运行要求的电网结构集 合。 所述支路传输功率约束条件如式(4)所示： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114301064 A 2其中， Pi,j,t和Qi,j,t分别为节点 i和j之间的有功、 无功 功率； Sij,max为支路ij热 稳定约束。 5.根据权利要求3所述的一种基于网架灵活性和储能接入的分布式电源消纳能力提升 方法， 其特 征在于， 所述网架结构约束条件如式(5)所示： T∈Tτ   (5) 其中， T为配电网运行网架结构； Tτ为满足配电网运行要求的电网结构集 合。 6.根据权利要求3所述的一种基于网架灵活性和储能接入的分布式电源消纳能力提升 方法， 其特 征在于， 所述储能装置的运行约束条件如式(6)所示： 其中， SOC(t)为t时刻储能的荷电状态； SOCmax、 SOCmin分别为储能SOC状态上下限值， 分 别取0.9和0.1； Pdis(t)和Pch(t)分别为储能在t时刻的放电/充电功率； ηch和 ηdis分别为充放 电效率； Bch(t)和Bdis(t)分别为充放电0 ‑1状态变量； 分别为储能配置总容量 的上下限， 分别取为5％和5 0％的分布式电源 装机容量。 7.根据权利要求1所述的一种基于网架灵活性和储能接入的分布式电源消纳能力提升 方法， 其特征在于， 所述步骤S4中满足步骤S3中约束条件的分布式电源消纳优化模型的指 标包括经济指标、 技术指标、 环境指标和提高分布式电源能源利用率指标； 所述经济指标包 括系统用能成本、 弃光弃风 成本、 可靠性损失成本、 投资成本、 配电网年 综合成本和110kV及 以下综合线损率， 所述1 10kV及以下综合线损率的计算公式如式(7)所示： 其中， Eg,110、 Ec,110分别为一定时间内1 10kV及以下配电网供电量和售电量。 8.根据权利要求7所述的一种基于网架灵活性和储能接入的分布式电源消纳能力提升 方法， 其特征在于， 所述技术指标包括10kV线路最大负载率平均值、 10kV重载线路占比、 110kV电网容载比、 弃光弃风 量和分布式电源能源利用率； 所述10kV线路最大负载率平均值的计算公式如(8)所示：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114301064 A 3