本发明涉及配电网规划领域，具体来说是一种考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法。
背景技术：
1、近年来配电网中光伏比例逐渐提升，光伏出力的波动性给配电网的稳定运行造成了一定程度的冲击。电力系统需求侧的负荷量也随着电气化水平的提升而增加，新型电力系统下需求侧资源将成为电网侧友好互动型资源，包括电动汽车、暖通系统等。由于这些资源分布广阔，故需要通过虚拟电厂技术将这些资源进行聚合，对需求侧的电力负荷资源进行调节，从而提高电网的灵活性。
2、虚拟电厂通过先进的信息采集、控制、通信技术，将跨地区、多种类的可控分布式资源聚合起来，充分发挥资源的灵活性和互补性，其中电动汽车（electric vehicle，ev）作为可调节负荷，在技术可靠性以及运行经济性上可以代替发电侧提供灵活性平衡，给用户和电网带来经济收益，以适应电力市场的发展，一定程度上实现电网的削峰填谷以及负荷转移，减少配电网扩建线路投资。
3、在规划过程中，通过增加虚拟电厂中需求侧灵活性资源与配电网之间的互动，可有效减少配电网规划成本，并实现电力系统的削峰填谷。其中，配电网规划是以源侧出力特性、负荷侧负载特性预测为基础的规划问题。因此，无论是光伏出力波动，还是需求侧灵活性资源的参与，都会影响到最终的规划结果。为此，应在配电网规划过程中综合考虑虚拟电厂需求侧灵活性资源，但现有关于将虚拟电厂纳入配电网规划过程的相关研究规划成本过高且光伏消纳率较低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术所存在的规划成本过高且光伏消纳率低的问题，将光伏和储能的协同运行纳入规划策略，提出一种考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法以解决上述问题。
2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法，包括以下步骤：
3、步骤s1，灵活性资源量化：以含电动汽车ev的虚拟电厂为研究对象，对电动汽车进行灵活性的量化分析；
4、步骤s2，目标函数的构建：在已对电动汽车灵活性进行量化分析的基础上，构建最小化配电网规划运行成本的目标函数；
5、步骤s3，约束条件的构建：构建关于最小化配电网规划运行成本的约束条件，包括功率平衡约束、配电网潮流约束、虚拟电厂灵活性运行约束、光伏运行约束、电压电流约束、储能运行约束；
6、步骤s4，规划模型的构建：根据目标函数和约束条件，构建考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划模型，并求解得到配电网最优规划方案。
7、所述步骤s1具体为：
8、1）根据光伏、负荷历史数据，利用k-means聚类算法得出四个典型日的光伏出力、负荷负载率数据；所述光伏、负荷历史数据可由网络上的公开数据库中获得。由于一年内四个季节的光伏出力、负荷负载率有一定的差距，故本发明在每个季节中选取一日作为典型日，共四个典型日，进行分析。
9、2）对虚拟电厂电动汽车进行灵活性量化分析，得出灵活性资源功率的调节上下限。
10、所述步骤s1中，为将含电动汽车的虚拟电厂纳入配电网规划，需先对虚拟电厂内电动汽车进行灵活性量化分析；其中，每个ev的实时功率可表示为：
11、
12、
13、式中，分别为第辆ev在时刻的充电、放电功率；分别为第辆ev在时刻的充电、放电状态；分别为第辆ev的充电、放电效率；
14、在计算ev充放电功率的同时也必须考虑到电池电量的约束，所以在ev运行还需满足以下的电量约束：
15、
16、式中，为第n个ev在t时刻的实时电量；为ev的最小容量；为用户设定的保底电量；为ev的期望离网电量；表示ev充电至保底电量时间；为ev的离网时间；为用户期望离网时间；为ev最大充电功率；
17、以分时电价下集群ev收益最大化为目标进行充放电优化，目标函数为：
18、
19、
20、式中，为聚合商集中调控辆ev的总体收益；为第辆ev在时刻参与调控后的收益；分别为第辆ev在时刻参与调度后的放电收益和充电费用；为调度时长；为ev的数量；
21、由上述分时电价下集群ev收益最大化模型可计算出ev的最终优化功率；然后，再在考虑功率边界影响和电量边界影响的基础上，可得到每辆ev的备用能力；最后，可将电动汽车的备用能力作为虚拟电厂灵活性资源的可调功率上下限进行配电网规划；灵活性量化结果如下式所示：
22、
23、
24、式中，、分别表示t时刻虚拟电厂灵活性资源的下调、上调边界；、分别为第辆ev在时刻的上备用能力和下备用能力。
25、所述步骤s1中，每辆ev的备用能力由下式表示：
26、
27、
28、式中，代表电动汽车的最大放电功率；为第n辆ev在t时刻的在线状态；、分别为第n辆ev在t时刻的最大可增加充、放电功率，即功率边界；、为ev的可放电量空间，即电量边界。
29、所述目标函数由配电网线路投资成本、虚拟电厂灵活性补偿成本、储能系统投资成本、光伏电站弃光成本组成：
30、
31、其中：
32、
33、式中，表示贴现率，取值0.1；s为经济使用年限，取值10；表示待建的支路集合；为每条新建线路的建设成本；表示新建的线路数量；均表示节点；
34、
35、式中，表示典型日集合；分别表示系统内可上调、下调负荷所处节点的集合；表示典型日的天数；、分别表示t时刻系统内可上调、下调负荷的单位补偿电价；、分别表示典型日v系统内t时刻节点j可上调、节点i下调负荷量；表示典型日；
36、
37、式中，分别表示储能系统的单位功率、容量成本；分别表示储能系统的运行、维护、处置、折旧成本折算系数；表示配置储能系统的节点集合；、分别为储能系统的额定功率、容量；
38、
39、式中，为配置了光伏电站的节点集合；为光伏电站的单位弃光成本；分别表示典型日v节点i光伏电站在t时刻的最大功率限值和实际输出功率。
40、所述功率平衡约束的表达形式为：
41、
42、
43、
44、
45、式中，分别表示典型日v配电网与上级电力市场在t时刻交换的有功、无功功率；、分别表示典型日v虚拟电厂在t时刻的上调、下调负荷功率；分别为典型日v光储联合在t时刻的有功、无功出力；分别表示典型日v待新建支路ij在t时刻的有功、无功功率；表示典型日v现有支路ij在t时刻的有功、无功功率；分别表示待新建、现有支路的节点关联矩阵；分别为典型日v在t时刻的有功、无功负荷；分别表示典型日v储能系统在t时刻的有功、无功出力；、分别表示典型日v光伏电站在t时刻的有功、无功出力；
46、所述配电网潮流约束的表达形式为：
47、
48、
49、
50、式中，表示以为尾节点的首节点集合；表示以为首节点的尾节点集合；分别表示典型日v支路在t时刻的有功、无功功率；分别为典型日v支路jc在t时刻的有功、无功功率；分别表示典型日v节点在t时刻的有功、无功注入功率；、分别表示典型日v在t时刻节点、j上的电压；表示典型日v在t时刻支路上的电流；为支路的电阻和电抗。
51、根据步骤s1求得的灵活性资源功率的调节上下限，可得所述虚拟电厂灵活性运行约束的表达形式为：
52、
53、
54、
55、式中，分别表示典型日v虚拟电厂在t时刻灵活性负荷的下调、上调负荷状态；、分别表示典型日v虚拟电厂在t时刻灵活性负荷的下调、上调负荷边界，其值由步骤s1求得；
56、所述光伏运行约束的表达形式为：
57、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>
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59、式中，分别为典型日v节点i光伏电站在t时刻的有功、无功出力；<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" 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60、所述电压电流约束的表达形式为：
61、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>
62、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>
63、式中，分别为典型日v节点i在t时刻电压平方和支路电流平方；<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>分别为典型日v节点i在t时刻电压平方和支路电流平方的最大值；
64、所述储能运行约束的表达形式为：
65、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>
66、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>
67、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>
68、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>
69、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>+</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mn>1</mn></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle></mstyle></munderover><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>λ</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>s</mi></mstyle></mrow></msub></mstyle></mstyle><mo>)</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>−</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>τ</mi></mstyle></mrow></msup></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>p</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>t</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>,</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>v</mi></mstyle></mrow><mi>ess</mi></munderover></mstyle></mstyle><mo>]</mo></mstyle></mstyle></mstyle></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>e</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><munderover><mi /><mrow /><mrow><mi>ess</mi><mi>,</mi><mn>0</mn></mrow></munderover></mstyle></mstyle>
70、式中，分别代表典型日v储能系统在t时刻的放电、充电功率；分别为典型日v储能系统在t时刻的放电、充电功率限值；分别为储能系统的放电、充电效率系数；分别代表典型日v储能系统在t时刻的实时电量值和初始电量值；分别为储能系统的最小、最大电量限值；为储能系统的功率转换系数。
71、所述步骤s4具体包括：
72、采用二阶锥凸优化方法将配电网潮流约束转换为如下形式的基于二阶锥的潮流约束：
73、
74、
75、
76、
77、式中，分别为典型日v在t时刻节点i电压平方和支路ij电流平方；
78、将上述基于二阶锥的潮流约束代替所述配电网规划模型中的原有配电网潮流约束，将所述配电网规划模型转换成混合整数线性规划模型，利用matlab中的cplex求解该混合整数线性规划模型，并根据求解结果确定相应的配电网规划方案。
79、本发明根据需求侧灵活性资源的用能特性，将虚拟电厂需求侧灵活性资源纳入配电网规划过程中，有效降低了配电网规划成本并提高了系统光伏消纳率。与现有技术相比，本发明通过将虚拟电厂灵活性资源以及光储联合系统的运行参数作为变量纳入配电网规划中，减少了线路的扩建成本、储能系统的投资运行成本以及弃光成本，大大提升了配电网规划的经济性。同时，利用下调负荷降低电网负荷峰值，一定程度实现了电网的削峰填谷；利用上调负荷实现光伏的就地消纳，提升了光伏消纳率。
1.一种考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：
3.根据权利要求1所述的考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法，其特征在于，所述步骤s1中，为将含电动汽车的虚拟电厂纳入配电网规划，需先对虚拟电厂内电动汽车进行灵活性量化分析；其中，每个ev的实时功率可表示为：
4.根据权利要求3所述的考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法，其特征在于，所述步骤s1中，每辆ev的备用能力由下式表示：
5.根据权利要求1所述的考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法，其特征在于：所述目标函数由配电网线路投资成本、虚拟电厂灵活性补偿成本、储能系统投资成本、光伏电站弃光成本组成：
6.根据权利要求1所述的考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法，其特征在于：所述功率平衡约束的表达形式为：
7.根据权利要求6所述的考虑虚拟电厂分布式能源灵活性的配电网规划方法，其特征在于：所述步骤s4具体包括：
