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1、(10)申请公布号 CN 103971183 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103971183 A (21)申请号 201410226922.4 (22)申请日 2014.05.27 G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (71)申请人 华北电力大学 地址 102206 北京市昌平区回龙观朱辛庄 2 号 (72)发明人 姚建曦 齐程 马天琳 朱红路 李旭 (74)专利代理机构 北京麟保德和知识产权代理 事务所 ( 普通合伙 ) 11428 代理人 周恺丰 (54) 发明名称 一种光伏电站的优化选址与容量配置方法 (57) 摘要 本。
2、发明公开了电网规划技术领域中的一种光 伏电站的优化选址与容量配置方法。包括 ： 建立 规划区域的电网静态拓扑模型 ； 建立规划区域的 光伏电能动态分配模型 ； 设置光伏电站选址及容 量配置的备选方案 ； 根据光伏电能动态分配模型 达到平衡状态时， 各个备选方案的电能分配效率 指标， 确定光伏电站的选址与容量配置最优方案。 本发明可以在规划区域同时建设多个光伏电站的 情况下， 防止光伏电站规划过于集中而引发的局 部装机过剩问题， 有效减小电能传输距离及远距 离传输的电量， 提高电能分配效率， 为电网的规划 和设计， 特别是光伏电站的规划设计提供科学的 决策依据。 (51)Int.Cl. 权利要求。
3、书 2 页 说明书 8 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103971183 A CN 103971183 A 1/2 页 2 1. 一种光伏电站的优化选址与容量配置方法， 其特征是所述方法包括 ： 步骤 1 ： 建立规划区域的电网静态拓扑模型， 包括 ： 获取规划区域的行政区域地理位置划分图 ； 以各个行政区为节点， 边跨过行政区边界连接地理位置相邻的地区 ； 所建网络模型为 无向网络， 各节点均有自连接 ； 步骤 2 ： 建立规划区域的光伏电能动态分配模型 ； 步骤 3 ： 分析电网。
4、静态拓扑特性， 设置光伏电站选址及容量配置的备选方案， 包括选择 光伏发电节点和分配总装机容量 ； 步骤 4 ： 根据光伏电能动态分配模型达到平衡状态时， 各个备选方案的电能分配效率 指标， 确定光伏电站的选址与容量配置最优方案。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征是所述光伏电能动态分配模型为 Z(t) TZ(t-1) ； 其中， Z(t) 和 Z(t-1) 分别为规划区域内 t 时段和 t-1 时段各地的光伏电能列向量， 为吸引因子矩阵。 3. 根据权利要求 2 所述的方法， 其特征是所述选择光伏发电节点为， 选择电网静态拓 扑模型中度最大的节点作为光伏发电节点。 4. 根据权利要。
5、求 2 所述的方法， 其特征是所述选择光伏发电节点为， 选择电网静态拓 扑模型中聚类系数最小的节点作为光伏发电节点。 5. 根据权利要求 2 所述的方法， 其特征是所述选择光伏发电节点为， 选择电网静态拓 扑模型中耗电量最大的节点作为光伏发电节点。 6. 根据权利要求 2 所述的方法， 其特征是所述选择光伏发电节点为， 选择电网静态拓 扑模型中介数最大的节点作为光伏发电节点。 7. 根据权利要求 3-6 中任意一项权利要求所述的方法， 其特征是所述分配总装机容量 为按所述选择的光伏发电节点的度的比例、 聚类系数的比例、 耗电量的比例或者介数的比 例分配总装机容量。 8. 根据权利要求 7 所述。
6、的方法， 其特征是所述步骤 4 包括如下子步骤 ： 子步骤 A1 ： 根据光伏电能动态分配模型， 确定各个备选方案的光伏电能动态分配模型 的平衡状态 ； 子步骤 A2 ： 当光伏电能动态分配模型达到平衡状态时， 计算各个备选方案的电能分配 效率指标 ； 子步骤 A3 ： 选择电能分配效率指标最大的备选方案作为光伏电站的选址与容量配置 最优方案。 9. 根据权利要求 8 所述的方法， 其特征是所述计算各个备选方案的电能分配效率指标 采用公式 ： 其中， Ztotal为网络中的光伏电能总量 ； zij为电能分配达到平衡状态时， 节点 i 输送给节点 j 的电量 ； 权 利 要 求 书 CN 103。
7、971183 A 2 2/2 页 3 dij为节点 i 与节点 j 之间的距离 ； n 为网络中的节点总数。 10. 根据权利要求 8 所述的方法， 其特征是所述步骤 4 具体为 ： 当光伏电站的数量较少且建设规模不大时， 规划方案的重点应该放在站点的地址选择 上， 恰当的站点选址能大幅度提高电网电能传输与分配的效率 ； 当光伏电站的建设规模较大时， 规划方案的重点应该放在站点的容量规划上， 恰当的 容量分配能大幅度提高电网电能传输与分配的效率。 权 利 要 求 书 CN 103971183 A 3 1/8 页 4 一种光伏电站的优化选址与容量配置方法 技术领域 0001 本发明属于电网规划技。
8、术领域， 尤其涉及一种光伏电站的优化选址与容量配置方 法。 背景技术 0002 根据统计， 从 2010 年开始， 随着我国经济的回升向好， 电力需求保持较快增长， 特 别是2010年用电量增长达到14.56， 全年用电量比上年增长了5000亿kWh(千瓦时)。 虽 然电力装机连续 5 年保持 9000 万 kW( 千瓦 ) 以上的高水平增长， 但是电力短缺现象仍普遍 存在， 此外环境气候变化也加剧了电能的供需矛盾。然而， 纵观我国的装机总量， 在 2010 年 底全国总装机容量就已达到9.62亿kW， 与近6亿kW的最高用电负荷相比， 装机容量看起来 是充足的， 并且还存在一定的过剩。 研究。
9、表明， 我国目前存在的缺电有相当一部分是由于电 网规划不合理造成的。电力作为重要基础保障性行业， 需要电源与电网协调发展才能达到 资源的最高效利用。 目前， 我国电源结构和布局与电网消纳能力不协调， 新增风电和光伏发 电等并没有有效地缓解电力供需压力， 局部地区装机过剩导致出现窝电、 风电场弃风、 光伏 电站弃光等资源的浪费现象。由此可见， 一味地通过增加装机容量来缓解供电紧张不仅不 能从根本解决问题， 还会增加用电成本。 合理规划电网电源布局， 实现电能高效分配与利用 才是解决供电紧张的关键。 0003 目前光伏电站的选址， 特别是大型并网光伏电站的选址主要基于太阳能资源评 估， 考虑的因素。
10、包括气候、 地形、 环境与经济效益等。但是， 当规划区域的太阳能资源水平 相当、 地形与气候条件相近时， 这种规划方式显然失去了价值。并且在传统规划方法下， 缺 乏对一个区域内光伏电能生产的整体性考虑， 容易造成光伏电站远离负荷中心， 电源分布 与电网的负荷水平不匹配， 导致电网无法就地消纳光伏电能， 而远距离输送增加了电量损 失并加大了电网调度难度。更严重的是， 如果大量剩余的光伏电能无法上网甚至会导致光 伏电站弃光、 被迫限制发电等现象。 科技部调研报告显示， 青海地区多数电站的年利用小时 数仅为 1500 小时左右， 但在这些光伏电站的可行性研究报告中， 规划年利用小时数均超过 2000。
11、 小时， 有些电站被 “弃光” 的比例已经达到 40以上， 1/4 以上的电站无法上网。综上 所述， 有必要从电能分配平衡的角度对规划区域内多个光伏电站的选址与容量配置问题进 行深入研究。 发明内容 0004 本发明的目的在于， 提供一种光伏电站的优化选址与容量配置方法， 用于解决目 前光伏电站由于选址和容量配置不合理导致的光伏能源利用率低的问题。 0005 为了实现上述目的， 本发明提出的技术方案是， 一种光伏电站的优化选址与容量 配置方法， 其特征是所述方法包括 ： 0006 步骤 1 ： 建立规划区域的电网静态拓扑模型， 包括 ： 0007 获取规划区域的行政区域地理位置划分图 ； 说 。
12、明 书 CN 103971183 A 4 2/8 页 5 0008 以各个行政区为节点， 边跨过行政区边界连接地理位置相邻的地区 ； 所建网络模 型为无向网络， 各节点均有自连接 ； 0009 步骤 2 ： 建立规划区域的光伏电能动态分配模型 ； 0010 步骤 3 ： 分析电网静态拓扑特性， 设置光伏电站选址及容量配置的备选方案， 包括 选择光伏发电节点和分配总装机容量 ； 0011 步骤 4 ： 根据光伏电能动态分配模型达到平衡状态时， 各个备选方案的电能分配 效率指标， 确定光伏电站的选址与容量配置最优方案。 0012 所述光伏电能动态分配模型为 Z(t) TZ(t-1) ； 0013 。
13、其中， Z(t) 和 Z(t-1) 分别为规划区域内 t 时段和 t-1 时段各地的光伏电能列向 量， 为吸引因子矩阵。 0014 所述选择光伏发电节点为， 选择电网静态拓扑模型中节点的度最大的节点作为光 伏发电节点。 0015 所述选择光伏发电节点为， 选择电网静态拓扑模型中聚类系数最小的节点作为光 伏发电节点。 0016 所述选择光伏发电节点为， 选择电网静态拓扑模型中耗电量最大的节点作为光伏 发电节点。 0017 所述选择光伏发电节点为， 选择电网静态拓扑模型中介数最大的节点作为光伏发 电节点。 0018 所述分配总装机容量为按所述选择的光伏发电节点的度的比例、 聚类系数的比 例、 耗电。
14、量的比例或者介数的比例分配总装机容量。 0019 所述步骤 4 包括如下子步骤 ： 0020 子步骤 A1 ： 根据光伏电能动态分配模型， 确定各个备选方案的光伏电能动态分配 模型的平衡状态 ； 0021 子步骤 A2 ： 当光伏电能动态分配模型达到平衡状态时， 计算各个备选方案的电能 分配效率指标 ； 0022 子步骤 A3 ： 选择电能分配效率指标最大的备选方案作为光伏电站的选址与容量 配置最优方案。 0023 所述计算各个备选方案的电能分配效率指标采用公式 ： 0024 0025 其中， Ztotal为网络中的光伏电能总量 ； 0026 zij为电能分配达到平衡状态时， 节点 i 输送给。
15、节点 j 的电量 ； 0027 dij为节点 i 与节点 j 之间的距离 ； 0028 n 为网络中的节点总数。 0029 所述步骤 4 具体为 ： 0030 当光伏电站的数量较少且建设规模不大时， 规划方案的重点应该放在站点的地址 选择上， 恰当的站点选址能大幅度提高电网电能传输与分配的效率 ； 0031 当光伏电站的建设规模较大时， 规划方案的重点应该放在站点的容量规划上， 恰 说 明 书 CN 103971183 A 5 3/8 页 6 当的容量分配能大幅度提高电网电能传输与分配的效率。 0032 本发明利用复杂网络理论， 建立贴近电力系统实际的宏观光伏电能生产分配系 统， 可以在规划区。
16、域同时建设多个光伏电站的情况下， 防止光伏电站规划过于集中而引发 的局部装机过剩问题， 有效减小电能传输距离及远距离传输的电量， 提高电能分配效率， 为 电网的规划和设计， 特别是光伏电站的规划设计提供科学的决策依据。 附图说明 0033 图 1 是本发明提供的光伏电站的优化选址与容量配置方法流程图 ； 0034 图 2 是江苏省行政区域地理位置划分图 ； 0035 图 3 是江苏省电网静态拓扑模型图 ； 0036 图 4 是江苏省各市 ( 地 ) 年均太阳辐射强度统计表 ； 0037 图 5 是备选方案选址情况及容量配置数据表 ； 0038 图 6 是不同规划组合方案的能量分配效率及传输距离。
17、、 传输量统计表 ； 0039 图 7 是不同选址方案光伏节点的统计特性表 ； 0040 图 8 是相同容量配置方案下不同选址方案随光伏发电节点比例增长的分配效率 变化趋势图 ； 其中， a) 是依据聚类系数分配容量时分配效率变化图， b) 是依据耗电量分配 容量时分配效率变化图， c) 是依据度分配容量时分配效率变化图， d) 是依据介数分配容量 时分配效率变化图 ； 0041 图 9 是相同选址方案下不同容量配置方案随光伏节点比例增长的分配效率变化 趋势图 ； 其中， a) 是依据聚类系数选址时分配效率变化图， b) 是依据耗电量选址时分配效 率变化图， c) 是依据度选址时分配效率变化图。
18、， d) 是依据介数选址时分配效率变化图。 具体实施方式 0042 下面结合附图， 对优选实施例作详细说明。 应该强调的是， 下述说明仅仅是示例性 的， 而不是为了限制本发明的范围及其应用。 0043 本实施例以江苏省为规划区域， 以建立 4 个光伏电站， 总装机容量为 513MW 为例， 进行 MATLAB 仿真实验， 如图 1 所示， 包括如下步骤 ： 0044 步骤 1 ： 建立规划区域的电网静态拓扑模型。 0045 首先， 获取江苏省的行政区域地理位置划分图， 如图 2 所示。 0046 其次， 以各个行政区为节点， 边跨过行政边界连接地理位置相邻的地区， 所建网络 模型为无向网络， 。
19、各节点均有自连接。所建立的江苏省电网静态拓扑模型图如图 3 所示。 0047 步骤 2 ： 建立规划区域的光伏电能动态分配模型。 0048 令列向量 Z(t) Zj(t)(j 1,2,.,n， n 为网络中的节点总数 ) 表示规划区域 t 时段 (t 0,1,2,.) 的能源分布， 则迭代初始时段各地拥有的光伏电能为本地光伏组件 总装机所产生的电能 ： 0049 Zj(0) Pj (1) 0050 其中， Pj为单位时段内第 j 个地区的光伏发电量 ： 0051 说 明 书 CN 103971183 A 6 4/8 页 7 0052 式中， 为光伏组件的综合效率， 取 0.75 ； ISTC为。
20、标准测试条件下的太阳辐射强 度， 取 1kW/m2； 为规划区域内第 j 个地区相应时段内的平均太阳辐射强度， 如图 4 给出的 表所示， qj为规划区域内第 j 个地区所有光伏组件的总装机容量。则 t 时段第 j 个地区的 光伏电能总量为第 j 个地区 t-1 时段的电能与相邻地区传输给第 j 个地区的电能之和， 即 ： 0053 0054 其中， ij为吸引因子， 用来描述相邻地区 j 对 i 地电能的吸引程度且 ： 0055 0056 式中， cj为 j 地的年均耗电量， 单位为 kWh/a， 可以用 j 地的人口总量与人均用电 量的乘积求得 ( 计算数据来源 ： 江苏省统计局 http。
21、:/ ； aij 为能量传输网络邻接矩阵 A 第 i 行 j 列元素， 即 A aij(i,j 1,2,.,n)。若节点 i 与 j 之间存在连接， 则 aij 1， 否则 aij 0。k 1,2,.,n， n 为网络中节点总数。 0057 将式 (3) 写成矩阵形式亦即 ： 0058 Z(t) TZ(t-1) (5) 0059 式中， ij 表示吸引因子矩阵， 上标 T 表示矩阵转置。 0060 根据递推公式 (5) 以及平衡条件得平衡时有 ： 0061 Z(t)-Z(t-1) (T)t-(T)t-1Z(0) (6) 0062 对于式 (6)， 当 t 很大时有 (T)t (T)t-1， 此。
22、时 Z(t) Z(t-1) Z*， 网络达到 平衡态。 0063 步骤 3 ： 分析电网静态拓扑特性， 设置光伏电站选址及容量配置的备选方案。 0064 分析电网的静态拓扑特性， 包括计算网络中各节点的度 (D)、 聚类系数 (C)、 介数 (B) 等统计参数。 0065 其中， 节点 i 的度 Di等于该节点的相邻节点数目。如果一个节点与另一个节点间 存在一条边将它们连接起来， 则称这两个节点为相邻节点。 0066 节点 i 拥有 Di个相邻节点， 若这 Di个节点之间相互连接， 应有 Di(Di-1)/2 条边。 然而在实际网络中， Di个节点之间并非都存在连接， 假设它们之间拥有mEi条。
23、边， 则节点i的 聚类系数为 ： 0067 0068 节点 i 的介数为经过该节点的最短路径数占网络中最短路径总数的比例 ： 0069 0070 式中， jk为节点 j 和 k 之间的最短路径总数， jk(i) 为节点 j 和 k 之间经过节 点 i 的最短路径数目。 0071 在本实施例中， 给出如下备选方案， 包括 ： 0072 方案 1 ： 选择节点度 (D) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选发电节点的度 说 明 书 CN 103971183 A 7 5/8 页 8 (D) 的比例分配总装机容量。 0073 分配总装机容量采用下式 ： 0074 0075 其中， ql为所选光伏发电。
24、节点 l 的装机容量， yl等于所选光伏发电节点 l 的度 Dl， NPV为所选光伏发电节点集合，为所选光伏发电节点的度的总数， G 为整个规划区域 规划的总装机容量， 取 513MW。 0076 方案 2 ： 选择节点度 (D) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点的 聚类系数 (C) 的比例分配总装机容量。 0077 分配总装机容量采用公式 (9)， 其中，Cl为所选光伏发电节点 l 的聚 类系数， Cmin为网络中所有节点的聚类系数的最小值。 0078 方案 3 ： 选择节点度 (D) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点的 耗电量 (c) 的比例分配总装机容。
25、量。 0079 光伏发电节点的耗电量容易获得， 分配总装机容量时， 采用公式 (9)， 此时 yl为所 选光伏发电节点 l 的耗电量。 0080 方案 4 ： 选择节点度 (D) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点的 介数 (B) 的比例分配总装机容量。 0081 分配总装机容量时， 采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏发电节点 l 的介数。 0082 方案 5 ： 选择聚类系数 (C) 最小的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点 的度 (D) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏发电 节点 l 的度。 0083 方案 6 ：。
26、 选择聚类系数 (C) 最小的节点作为光伏发电节点， 并按所选发电节点的聚 类系数 (C) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 0084 方案 7 ： 选择聚类系数 (C) 最小的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点 的耗电量 (c) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏 发电节点 l 的耗电量。 0085 方案 8 ： 选择聚类系数 (C) 最小的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点 的介数 (B) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏发 电节点 l 的介数。 0086 。
27、方案 9 ： 选择耗电量 (c) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点的 度 (D) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏发电节 点 l 的度。 0087 方案 10 ： 选择耗电量 (c) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选发电节点的聚 类系数 (C) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 说 明 书 CN 103971183 A 8 6/8 页 9 0088 方案 11 ： 选择耗电量 (c) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选发电节点的耗 电量 (c) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9。
28、)， 此时 yl为所选光伏发电 节点 l 的耗电量。 0089 方案 12 ： 选择耗电量 (c) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选发电节点的介 数 (B) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏发电节 点 l 的介数。 0090 方案13 ： 选择介数(B)最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选发电节点的度(D) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏发电节点 l 的 度。 0091 方案 14 ： 选择介数 (B) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选发电节点的聚类 系数 (C) 的比例分配总装机容量。分配。
29、总装机容量采用公式 (9)， 此时 0092 方案 15 ： 选择介数 (B) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点的 耗电量 (c) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏发 电节点 l 的耗电量。 0093 方案 16 ： 选择介数 (B) 最大的节点作为光伏发电节点， 并按所选光伏发电节点的 介数 (B) 的比例分配总装机容量。分配总装机容量采用公式 (9)， 此时 yl为所选光伏发电 节点 l 的介数。 0094 为了与传统规划方式作对比， 本实施例设立一组备选方案 17 作为参照。方案 17 ： 选取规划区域中光照强度 (I) 最大。
30、的节点作为光伏发电节点， 总装机容量平均分配到各个 光伏节点。 0095 具体的备选方案选址情况及容量配置数据如图 5 所示。 0096 步骤 4 ： 根据光伏电能动态分配模型达到平衡状态时， 各个备选方案的电能分配 效率指标， 确定光伏电站的选址与容量配置最优方案。 0097 子步骤 A1 ： 根据光伏电能动态分配模型， 确定各个备选方案的光伏电能动态分配 模型的平衡状态。 0098 通过公式 Z(t) TZ(t-1)( 式 5) 不断地进行迭代计算， 当 Z(t) Z(t-1) Z* 时， 认为光伏电能动态分配模型达到平衡状态， Z*即为这个平衡状态的能量分布。 0099 子步骤 A2 ：。
31、 当光伏电能动态分配模型达到平衡状态时， 计算各个备选方案的电能 分配效率指标， 公式如下 ： 0100 0101 式中， E 为电能分配效率指标， n 为网络中的节点总数。Ztotal为网络中的光伏电能 总量， 单位为 MW。zij为电能分配达到平衡状态时， 节点 i 输送给节点 j 的电量， 单位为 MW。 dij为节点 i 与节点 j 之间的距离， 本发明中采用 i 与 j 间的最短路径长度作为节点 i 与节 点 j 之间的距离， 即节点 i 与节点 j 的所有路径中经过边的数目最少的路径所含的边数。 0102 子步骤 A3 ： 选择电能分配效率指标最大的备选方案作为光伏电站的选址与容量。
32、 配置最优方案。 说 明 书 CN 103971183 A 9 7/8 页 10 0103 MATLAB 仿真结果如图 6 和图 7 给出的表所示。 0104 图6给出的表按网络平衡的光伏电能分配效率E由大到小对各个备选方案进行了 排序， 除了传输平衡效率外， 还列出了不同备选方案在电能分配平衡时， 电能的平均传输距 离、 总传输距离Ltotal及总传输量Ztotal(Ztotal中不包含传输距离为0的电量， 即就地消耗 的部分不计及 )。从图 6 给出的表中可以看出， 拥有较高分配效率的规划方案， 其实际的电 能平均传输距离 与总传输距离 Ltotal一般也较小。随着分配效率的逐渐减小， 网。
33、络平衡 时的总传输量也是总体呈增长趋势。根据图 6 给出的表可以看出， 本发明实施例中， 最优光 伏选址与容量配置方案为备选方案 7， 备选方案 5、 6 也较优。 0105 图 7 给出的表列出了根据 5 个不同选点方案优选出的光伏节点的平均度 、 平 均介数 、 平均聚类系数 及平均耗电量 等统计参数。结合图 6 和图 7， 可看出 选择度大 / 介数大 / 聚类系数小 / 负荷大的节点作为光伏节点有利于缩短电能传输距离， 有助于提高电能的分配效率 ； 度大 / 介数大 / 聚类系数小 / 负荷大的节点分配较大的装机 容量， 有助于提高电能的分配效率。图 6 给出的表显示按照这样的方式进行。
34、选点和能量分 配， 与传统规划方式 ( 备选方案 17) 相比确实能够减少传输距离和提高分配效率。 0106 在总装机容量不变的情况下， 光伏电站建设规模影响电能分配效率， 从而影响决 策者对规划策略的选择。本发明实施例以光伏发电节点占网络中总节点数的比例 p 来描述 光伏电站建设规模。 0107 图 8 是相同容量配置方案下不同选址方案随光伏发电节点比例增长的分配效率 变化趋势图。从图 8 中可以看出 p 小于 10左右时， 选择聚类系数小的节点作为光伏电站 时电能分配效率比其他选点方案较高 ； 当p在1050之间时， 相同装机分配方案下， 选 择负荷较大的节点建立光伏电站， 网络的电能分配。
35、效率比其他选点方案要高出很多， 甚至 能达到一倍左右 ； 而当 p 在约 60之后， 相同装机分配方案下各个选址方案的分配效率相 差不大。这说明， 当光伏电站的数量较少、 建设规模不大时， 规划方案的重点应该放在站点 的地址选择上， 恰当的站点选址能大幅度提高电网电能传输与分配的效率。 0108 图 9 是相同选址方案下不同容量配置方案随光伏节点数增加的分配效率变化趋 势图。图 9 显示， 相同选点方案下， 整体来看 p 小于 20时， 各个方案的分配效率随着光伏 节点数的增加而较为稳定地增长。说明总装机容量一定时， 适当增加光伏电站的数目能够 使光伏电站的规划有利于电网电能分配。 0109 。
36、总体来说按各地耗电水平来分配装机容量时 , 网络的电能分配效率最高， 特别是 当 p 在 50左右电能分配效率有一次大幅提高。之后再增加光伏节点的数量， 分配效率就 不再有稳定的增长， 而是在某个范围内剧烈波动甚至大幅下降。这说明此时分散投资可能 不会使电网获得更高的效率， 分散投资反而会有一定的风险。同时图 9 反映出， 当光伏电站 的建设规模较大时， 规划方案的重点应该放在站点的容量规划上， 恰当的容量分配能大幅 度提高电网电能传输与分配的效率。 0110 与现有技术相比， 本发明 ： 0111 1) 利用复杂网络理论， 建立贴近电力系统实际的宏观光伏电能生产分配系统， 研 究光伏电能从生。
37、产到分配的动态过程及在网络中的传输与平衡， 充分考虑区域之间及光伏 电站之间的电能生产与消耗的相互作用， 可以在规划区域同时建设多个光伏电站的情况 下， 防止光伏电站规划过于集中而引发的局部装机过剩问题。 说 明 书 CN 103971183 A 10 8/8 页 11 0112 2) 研究不同光伏电站选址和容量配置策略对电能分配效率的影响， 提出提高电能 分配效率的光伏电站选址策略和容量布置方案， 可以有效减小电能传输距离及远距离传输 的电量， 为电网的规划和设计， 特别是光伏电站的规划设计提供科学的决策依据。 0113 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限。
38、于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。 说 明 书 CN 103971183 A 11 1/6 页 12 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103971183 A 12 2/6 页 13 图 4 说 明 书 附 图 CN 103971183 A 13 3/6 页 14 图 5 说 明 书 附 图 CN 103971183 A 14 4/6 页 15 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103971183 A 15 5/6 页 16 图 8 说 明 书 附 图 CN 103971183 A 16 6/6 页 17 图 9 说 明 书 附 图 CN 103971183 A 17 。