Kurte Rêjeyek bilind a hilberîna hêza fotovoltaîk dê bandorên neyînî li ser aramiya pergala hêzê bike, û hilanîna enerjiyê wekî yek ji rêgezên bi bandor ji bo rakirina van bandoran tê hesibandin. Ev gotar bandora hilberîna hêza fotovoltaîk a li ser pergala hêzê ji perspektîfa herikîna hêzê ve analîz dike, û dûv re bandora hilanîna enerjiyê li ser ragirtina bandorê analîz dike. Pêşîn, modela belavkirina îhtimalê û modela hilanîna enerjiyê ya pêkhateyan di pergala hêzê de têne destnîşan kirin, û rêbaza nimûneya hîperkuba Latînî û rêbaza normalîzekirina rêza gram-Schmidt têne destnîşan kirin. Ya duyemîn, modelek xweşbîniya pir-armanc hate saz kirin, ku lêçûna pergala hilanîna enerjiyê, îhtîmala bêsînor a herikîna hêza şaxê û windabûna torê ya tora elektrîkê dihesibîne. Çareseriya herî baş a fonksiyona armancê ji hêla algorîtmaya genetîkî ve hate bidestxistin. Di dawiyê de, simulasyon di pergala ceribandina girêka IEEE24 de tête kirin da ku bandora kapasîteya cûda ya gihîştina fotovoltaîk û cîhê gihîştina li ser pergala hêzê û bandora hilanîna enerjiyê li ser pergala hêzê, û veavakirina hilanîna enerjiyê ya çêtirîn ku bi kapasîteya fotovoltaîkî ya cûda re têkildar e analîz bike. tê bidestxistin.

Key words photovoltaic power generation; Energy storage system; Optimized configuration; Probability power flow; Genetic algorithm (ga)

Hilberîna hêza fotovoltaîk xwedan avantajên parastina jîngehê kesk û nûvekirî ye, û wekî yek ji enerjiya nûjenkirî ya herî potansiyel tê hesibandin. Heya sala 2020-an, kapasîteya sazkirî ya berhevkirî ya hilberîna hêza fotovoltaîk a Chinaînê gihîştiye 253 mîlyon kw. Navber û nezelaliya hêza PV-ya mezin bandorê li pergala elektrîkê dike, di nav de mijarên şilkirina pez, aramî û avêtina ronahiyê, û pêdivî ye ku torê tedbîrên maqûltir bigire da ku bi van pirsgirêkan re mijûl bibe. Depokirina enerjiyê ji bo çareserkirina van pirsgirêkan rêyek bi bandor tê hesibandin. Serîlêdana pergala hilanîna enerjiyê ji bo girêdana tora fotovoltaîk a mezin çareseriyek nû tîne.

Heya nuha, gelek lêkolîn li ser hilberîna hêza fotovoltaîk, pergala hilanînê ya enerjiyê û herikîna hêzê ya îhtîmalê li hundur û derveyî welêt hene. Gelek lêkolînên wêjeyê destnîşan dikin ku hilanîna enerjiyê dikare rêjeya karanîna fotovoltaîk baştir bike û aramiya girêdana tora fotovoltaîk çareser bike. Di veavakirina pergala hilanîna enerjiyê de li santrala nû ya enerjiya enerjiyê, divê bal were kişandin ne tenê li stratejiya kontrolê ya hilanîna optîkî û hilanîna bayê, lê di heman demê de li aboriya pergala hilanîna enerjiyê jî were dayîn. Digel vê yekê, ji bo xweşbînkirina gelek santralên elektrîkê yên hilanîna enerjiyê di pergala hêzê de, pêdivî ye ku modela aborî ya xebata stasyonên elektrîkê yên hilanîna enerjiyê, hilbijartina cîhê xala destpêkê û dawiya kanalên veguheztina fotovoltaîk û hilbijartina malpera hilanîna enerjiyê. Lêbelê, lêkolîna heyî ya li ser veavakirina çêtirîn a pergala hilanînê ya enerjiyê bandorek taybetî ya li ser pergala hêzê nagire, û lêkolîna li ser pergala pir-xalî taybetmendiyên operasyona hilanîna optîkî ya mezin nagire.

With the large-scale development of uncertain new energy power generation such as wind power and photovoltaic, it is necessary to calculate the power flow of the power system in the operation planning of the power system. For example, the literature studies the optimal location and capacity allocation of energy storage in the power system with wind power. In addition, the correlation between multiple new energy sources should also be considered in the calculation of power flow. However, all the above studies are based on deterministic power flow methods, which do not consider the uncertainty of new energy generation. The literature considers the uncertainty of wind power and applies the probabilistic optimal power flow method to optimize the site selection of energy storage system, which improves the operation economy.

At present, different probabilistic power flow algorithms have been proposed by scholars, and data mining methods of nonlinear probabilistic power flow based on Monte Carlo simulation method have been proposed in literatures, but the timeliness of Monte Carlo method is very poor. It is proposed in the literature to use the probabilistic optimal power flow to study the location of energy storage, and 2 m point method is used, but the calculation accuracy of this method is not ideal. The application of Latin hypercube sampling method in power flow calculation is studied in this paper, and the superiority of Latin hypercube sampling method is illustrated by numerical examples.

Li ser bingeha lêkolîna jorîn, ev kaxez rêbaza herikîna hêzê ya îhtîmalî bikar tîne da ku veqetandina çêtirîn a hilanîna enerjiyê di pergala hêzê de bi hilberîna hêza fotovoltaîkî ya mezin-pîvaz bixwîne. Pêşîn, modela dabeşkirina îhtimalê û rêbaza nimûneya hîperkuba Latînî ya pêkhateyên di pergala hêzê de têne destnîşan kirin. Ya duyemîn, modelek xweşbîniya pir-armanc tê damezrandin ku lêçûna hilanîna enerjiyê, herikîna hêzê li ser îhtîmala sînor û windakirina torê digire. Di dawiyê de, analîza simulasyonê di pergala testa node IEEE24 de tête kirin.

1. Modela herikîna hêza îhtîmalî

1.1 Uncertainty model of components

Photovoltaic, load and generator are all random variables with uncertainty. In the calculation of probabilistic power flow of distribution network, the probabilistic model is explained in the literature. Through the analysis of historical data, the output power of photovoltaic power generation follows BETA distribution. By fitting the probability distribution of load power, it is assumed that load follows normal distribution, and its probability density distribution function is

Wêne (1)

Where, Pl is the load power; μ L and σ L are the expectation and variance of load respectively.

The probability model of generator usually adopts two-point distribution, and its probability density distribution function is

(2)

Li ku derê, P îhtîmala xebata normal ya jeneratorê ye; PG hêza hilberîna jeneratorê ye.

Dema ku ronî danê nîvro têr be, hêza çalak a stasyona elektrîkê ya fotovoltaîk mezin e, û hêza ku di wextê de karanîna wê dijwar e dê di pîlê hilanîna enerjiyê de were hilanîn. Dema ku hêza barkirinê zêde be, battera hilanîna enerjiyê dê enerjiya hilanîn berde. Wekheviya hevsengiya enerjiyê ya tavilê ya pergala hilanîna enerjiyê ye

Dema şarj kirin

(3)

Dema ku derxistin

(4)

The astengkirin

Wêneyên

Wêneyên

Wêne, wêne

Where, St is the energy stored at time T; Pt is the charge and discharge power of energy storage; SL and SG are the energy of charging and discharging respectively. η C and η D are charging and discharging efficiency respectively. Ds is the self-discharge rate of energy storage.

1.2 Rêbaza nimûneya hîperkuba latînî

There are simulation method, approximate method and analytical method which can be used to analyze system power flow under uncertain factors. Monte Carlo simulation is one of the most accurate methods in probabilistic power flow algorithms, but its timeliness is low compared with high precision. In the case of low sampling times, this method usually ignores the tail of the probability distribution curve, but in order to improve the accuracy, it needs to increase the sampling times. Latin hypercube sampling method avoids this problem. It is a hierarchical sampling method, which can ensure that the sampling points reflect the probability distribution effectively and reduce the sampling times effectively.

Xiflteya 1 bendewarî û cihêrengiya rêbaza nimûneya hîperkuba latînî û rêbaza simulasyona Monte Carlo bi demên nimûneyê ji 10 heta 200-an nîşan dide. Meyla giştî ya encamên ku bi her du rêbazan têne bidestxistin kêm dibe. Lêbelê, bendewarî û cihêrengiya ku bi rêbaza monte Carlo hatî bidestxistin pir ne aram e, û encamên ku ji hêla gelek simulasyonan ve têne wergirtin bi heman demên nimûneyê re ne yek in. Ciyawaziya rêbaza nimûneya hîperkuba latînî bi zêdebûna demên nimûneyê re her ku diçe kêm dibe, û xeletiya nisbî ji %5 kêmtir dibe dema ku demên nimûneyê ji 150î zêdetir bin. Simetrîk li ser tenga Yê, ji ber vê yekê xeletiya wê ya bendewar 0 ye, ku ev jî avantaja wê ye.

Wêne

KEMAN. 1 Berawirdkirina demên cuda yên nimûneyê di navbera MC û LHS de

Rêbaza nimûneya hîperkubê ya latînî, rêbazek nimûneya qatjimar e. Bi başkirina pêvajoya hilberîna nimûneyê ya guhêrbarên rasthatî yên têketinê, nirxa nimûneyê dikare bi bandor belavkirina giştî ya guhêrbarên tesadufî nîşan bide. Pêvajoya nimûneyê li du qonaxan tê dabeş kirin.

(1) Nimûnekirin

Xi (I = 1, 2,… ,m) is m random variables, and the sampling times are N, as shown in FIG. 2. The cumulative probability distribution curve of Xi is divided into N interval with equal spacing and no overlap, the midpoint of each interval is selected as the sampling value of probability Y, and then the sampling value Xi= p-1 (Yi) is calculated by using inverse function, and the calculated Xi is the sampling value of random variable.

Wêne

Figure 2 schematic diagram of LHS

(2) Permutations

Nirxên nimûneyê yên guhêrbarên tesadufî yên ku ji (1) hatine wergirtin bi dû hev têne rêz kirin, ji ber vê yekê pêwendiya di navbera m guherbarên tesadufî de 1 e, ku nayê hesibandin. Rêbaza ortogonalîzasyona rêza gram-Schmidt dikare were pejirandin da ku pêwendiya di navbera nirxên nimûneyê yên guhêrbarên rasthatî de kêm bike. Pêşî, matrixek ji rêza K×M I=[I1, I2…, IK]T tê çêkirin. Hêmanên di her rêzê de bi korfelaqî ji 1-ê heya M-yê têne rêz kirin, û ew pozîsyona nirxa nimûne ya guhêrbara rasthatî ya orjînal temsîl dikin.

dubarekirina erênî

Wêne

Iterative berevajî

Wêne

“Wêne” peywirê nîşan dide, derxistina (Ik,Ij) hesabkirina nirxa mayî di regresîyona xêz de Ik=a+bIj, rêza(Ik) vektora nû ya ku ji hêla rêza hêmanan ve di rêça Ik de ji piçûk ber bi mezin ve hatî çêkirin nîşan dide.

Piştî dubarekirina dualî heta ku nirxa RMS ρ, ya ku hevrêziyê temsîl dike, kêm nebe, matrixa pozîsyonê ya her guhêrbarek rasthatî ya piştî veguheztinê tê bidestxistin, û dûv re matrixa veguheztina guhêrbarên tesadufî bi herî kêm têkiliyek dikare were bidestxistin.

(5)

Li ku derê, wêne hevahengiya di navbera Ik û Ij de ye, cov covariance ye, û VAR veguheztin e.

2. Veavakirina optimîzasyona pir-armanca pergala hilanîna enerjiyê

2.1 Fonksiyona armanc

Ji bo xweşbînkirina hêz û kapasîteya pergala hilanîna enerjiyê, fonksiyonek xweşbîniya pir-armanc tê saz kirin ku lêçûna pergala hilanînê ya enerjiyê, îhtîmala bêsînor a hêzê û windabûna torê digire. Ji ber pîvanên cihêreng ên her nîşankerê, ji bo her nîşankerek standardîzasyona veguheztinê tête kirin. Piştî standardkirina devjêberdanê, rêza nirxê nirxên çavdêrî yên guhêrbarên cihêreng dê di navbera (0,1) de be, û daneyên standardkirî mîqdarên paqij ên bê yekîne ne. Di rewşa rastîn de, dibe ku di giraniya li ser her nîşanekê de cûdahî hebin. Ger her nîşanek giraniyek diyarkirî were dayîn, girîngiyên cûda dikarin werin analîz kirin û lêkolîn kirin.

(6)

Li ku derê, w îndeksa ku were xweşbîn kirin e; Wmin û wmax herî kêm û herî zêde ya fonksiyona orjînal bêyî standardîzekirinê ne.

The objective function is

(7)

In the formula, λ1 ~ λ3 are weight coefficients, Eloss, PE and CESS are standardized branch network loss, branch active power crossing probability and energy storage investment cost respectively.

2.2 Genetic algorithm

Algorîtmaya genetîkî celebek algorîtmaya xweşbîniyê ye ku bi teqlîdkirina qanûnên genetîkî û pêşkeftinî yên zindîbûna ya herî maqûl û zindîbûna ya herî di xwezayê de hatî damezrandin. Ew pêşî ji bo kodkirinê, nifûsa destpêkê her kodek li ser navê kesek (çareseriyek gengaz a pirsgirêkê), ji ber vê yekê her çareseriyek pêkan ji bo veguheztina fenotîpa jenotîpê ye, ku li gorî zagonên xwezayê ji bo her kesan hilbijêrin û di nav de têne hilbijartin. her nifşek ji nifşa din a hawîrdora komputerê re ku bi ferdê bihêz re adapte bibe, heya ku herî zêde bi hawîrdora kesan re adapte bibe, Piştî deşîfrekirinê, ew çareseriya herî baş a pirsgirêkê ye.

In this paper, the power system including photovoltaic and energy storage is firstly calculated by the probabilistic power flow algorithm, and the obtained data is used as the input variable of the genetic algorithm to solve the problem. The calculation process is shown in Figure 3, which is mainly divided into the following steps:

Wêne

KEMAN. 3 Algorithm herikîna

(1) Pergala têketinê, daneyên hilanînê yên fotovoltaîk û enerjiyê, û nimûneya hîperkuba latînî û ortogonalîzasyona rêza Gram-Schmidt pêk bînin;

(2) Input the sampled data into the power flow calculation model and record the calculation results;

(3) Encamên derketinê ji hêla kromozomê ve hatine kod kirin da ku nifûsa destpêkê ya ku bi nirxa nimûneyê re têkildar be;

(4) Di nav nifûsê de guncaniya her kesek hesab bikin;

(5) hilbijêrin, xaç bikin û biguhezînin da ku nifşek nû ya nifûsê hilberînin;

(6) Dadbar bikin ka pêdivî têne bicîh kirin, heke na, gavê vegere (4); Ger erê, çareseriya çêtirîn piştî deşîfrekirinê derdikeve.

3. Analîz Mînak

Rêbaza herikîna hêza îhtîmalî di pergala ceribandinê ya IEEE24-node de ku di Figure de hatî xuyang kirin û analîz kirin. 4, ku tê de asta voltaja 1-10 girêkan 138 kV, û ya 11-24 girêkan jî 230 kV ye.

Wêne

Figure 4 IEEE24 pergala testa nodê

3.1 Bandora santrala elektrîkê ya fotovoltaîk li ser pergala hêzê

Photovoltaic power station in power system, the location and capacity of power system will be affect the node voltage and branch power, therefore, before the analysis of the influence of the energy storage system for power grid, this section first analyzes the influence of photovoltaic power station on the system, photovoltaic access the system in this paper, the trend of the limit of the probability, the network loss and so on has carried on the simulation analysis.

Wek ku ji FIG tê dîtin. 5(a), piştî ku stasyona elektrîkê ya fotovoltaîk ve girêdayî ye, girêkên bi herikîna hêza şaxê piçûktir ev in: 11, 12, 13, 23, 13 ji bo balanskirina girêka girêk, voltaja girêk û qonaxê Angle tê dayîn, bandora hevsengiya hêza tora hêzê ya domdar, 11, 12 û 23 li şûna ku rasterast were girêdan, di encamê de, çend girêkên bi sînor ve girêdayî ne, îhtîmala hêzek piçûktir û zêde, santrala elektrîkê ya fotovoltaîk dê bigihîje nodê bi bandora hevsengiyê kêmtir e. bandora pergala hêzê.

Wêne

jimar 5. (a) berhevoka herikîna hêzê ya îhtîmala bêsînor (b) guheztina voltaja girêk (c) windabûna tevna tora pergalê ya xalên gihîştina PV-ya cihêreng

Digel zêdebûna herikîna hêzê, ev gotar di heman demê de bandora fotovoltaîk li ser voltaja nodê jî analîz dike, wekî ku di Fig. 5 (b). Veguheztinên standard ên amplituda voltaja girêkên 1, 3, 8, 13, 14, 15 û 19 ji bo berhevdanê têne hilbijartin. Bi tevayî, girêdana santralên elektrîkê yên fotovoltaîk bi tora elektrîkê re bandorek mezin li ser voltaja girêkan nake, lê santralên elektrîkê yên fotovoltaîk bandorek mezin li ser voltaja a-Nodes û girêkên wan ên nêzîk dikin. Digel vê yekê, di pergala ku ji hêla mînaka hesabkirinê ve hatî pejirandin, bi berhevokê ve tê dîtin ku santrala elektrîkê ya fotovoltaîk ji bo gihîştina celebên girêk guncantir e: ① girêkên bi pola voltaja bilindtir, wek 14, 15, 16, hwd., voltaja hema naguhere; (2) girêkên ku ji hêla jeneratoran an kamerayên verastkirinê ve têne piştgirî kirin, wekî 1, 2, 7, hwd.; (3) di rêzê de berxwedan di dawiya girêkê de mezin e.

In order to analyze the influence of PV access point on the total network loss of power system, this paper makes a comparison as shown in Figure 5(c). It can be seen that if some nodes with large load power and no power supply are connected to pv power station, the network loss of the system will be reduced. On the contrary, nodes 21, 22 and 23 are the power supply end, which is responsible for centralized power transmission. The photovoltaic power station connected to these nodes will cause large network loss. Therefore, the pv power station access point should be selected at the receiving end of power or the node with large load. This access mode can make the power flow distribution of the system more balanced and reduce the network loss of the system.

Li ser bingeha sê faktorên di analîzkirina encamên jorîn de, girêka 14 di vê gotarê de wekî xala gihîştina santrala fotovoltaîk tê girtin, û dûv re bandora kapasîteya santralên cûda yên fotovoltaîk li ser pergala elektrîkê tê lêkolîn kirin.

Xiflteya 6(a) bandora kapasîteya fotovoltaîk a li ser pergalê analîz dike. Tê dîtin ku veguheztina standard a hêza çalak a her şaxek bi zêdebûna kapasîteya fotovoltaîk re zêde dibe, û di navbera her duyan de têkiliyek rêzek erênî heye. Ji xeynî çend şaxên ku di wêneyê de têne xuyang kirin, veguheztinên standard ên şaxên din hemî ji 5 kêmtir in û têkiliyek xêzikî nîşan didin, ku ji bo rehetiya xêzkirinê têne paşguh kirin. Tê dîtin ku girêdana tora fotovoltaîk bandorek mezin li ser hêza rasterast bi xala gihîştina fotovoltaîk an şaxên cîran ve girêdayî ye. Ji ber veguheztina xeta veguheztina hêzê ya tixûbdar, xetên veguheztinê yên mîqdarên avahîsaziyê û veberhênanê pir mezin e, ji ber vê yekê sazkirina stasyonek elektrîkê ya fotovoltaîk, divê sînorkirina kapasîteya veguheztinê bihesibîne, bandora herî piçûk li ser gihîştina xetê ya li cîhê çêtirîn hilbijêrin, ji bilî vê, Hilbijartina kapasîteya çêtirîn a stasyona elektrîkê ya fotovoltaîk dê ji bo kêmkirina vê bandorê rolek girîng bilîze.

Wêne

Xiflteya 6. (a) Veguheztina standard a hêza çalak a şaxê (b) îhtîmala derketina hêza şaxê ya derveyî sînor (c) windabûna tevna torê ya pergalê di bin kapasîteyên cihêreng ên fotovoltaîk de

KEMAN. 6(b) îhtîmala hêza çalak ku ji sînorê her şaxê di bin kapasîteyên cihêreng ên stasyona elektrîkê de derbas dibe berhev dike. Ji xeynî şaxên ku di wêneyê de hatine nîşandan, şaxên din ji sînor derbas nebûn an jî îhtîmalek pir hindik bû. Li gorî FIG. 6 (a), tê dîtin ku îhtîmala bêsînor û veguheztina standard ne hewce ne têkildar in. Hêza çalak a xêzek bi guheztina mezin a veguheztina standard ne hewce ye ku bêsînor be, û sedem jî bi rêça veguheztina hêza hilberîna fotovoltaîk ve girêdayî ye. Ger ew di heman rêgezê de ye wekî herikîna hêza şaxê ya orjînal, dibe ku hêza fotovoltaîkî ya piçûk jî bibe sedema bêsînor. Dema ku hêza pv pir mezin e, dibe ku herikîna hêzê ji sînor derbas nebe.

Di FIG. 6 (c), bi zêdebûna kapasîteya fotovoltaîk re windabûna tevna torê ya pergalê zêde dibe, lê ev bandor ne diyar e. Dema ku kapasîteya fotovoltaîk 60 MW zêde dibe, windabûna tevnvîsê tenê %0.5 zêde dibe, ango 0.75 MW. Ji ber vê yekê, dema sazkirina stasyonên elektrîkê yên pv, divê windabûna torê wekî faktorek duyemîn were girtin, û faktorên ku bandorek mezintir li ser xebata stabîl a pergalê dikin divê pêşî li ber çavan bên girtin, wek guheztina hêza xeta veguheztinê û îhtîmala derveyî sînor. .

3.2 Bandora gihîştina hilanîna enerjiyê li ser pergalê

Beş 3.1 Helwesta gihîştinê û kapasîteya stasyona elektrîkê ya fotovoltaîk bi pergala hêzê ve girêdayî ye