[發明專利]規模化充電設施接入有源配電網的安全性量化評估方法

有效

• 申請號: 201710110839.4
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106972481B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 鞠非;張煒
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司常州供電公司;國網江蘇省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/32;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 張兢

1.一種規模化充電設施接入有源配電網的安全性量化評估方法，其特征在于：其為基于概率統計法的量化評估方法，包括以下步驟：

①建立安全性評估指標體系：

采用一級指標和二級指標構成的兩級指標體系；一級指標包括供電能力和供電質量；二級指標包括歸屬于供電能力一級指標項下的有功功率緩解度F₁、負荷增率F₂、有功儲備系數F₃、電壓合格率F₄和正常運行率F₅以及歸屬于供電質量一級指標項下的網損率F₆、電壓波動率F₇和電壓變化率F₈；

②建立光伏并網節點和電動汽車聯網節點的注入功率概率模型：

第一步，采用式(1)的正態分布概率密度函數模擬輻照度I_t曲線：

第二步，基于式(1)給定的概率模型，利用蒙特卡洛抽樣法得到被研究地區每天某時刻在全年中輻照度的期望和方差，得到該時刻全年的輻照度概率分布函數N(μ,σ²)；

第三步，利用式(2)和式(3)計算光伏并網節點滿足正態分布的概率模型注入功率P_m；

P_m＝ηS_abI_t (2)

式中，P_m為分布式光伏輸出的有功功率，即光伏并網節點的注入功率；η為太陽能電池的轉換效率；η_c為單晶硅的轉換效率，取15％；S_ab為分布式光伏裝置的采光總面積；I_t為某時刻入射到光伏裝置的太陽光輻照度值；I_k為太陽能電池轉換效率飽和時的輻照度值，取150W/m²；

第四步，根據不同類型電動汽車在充放電時功率、時長的差異，確定充放電節點注入功率P的計算公式：

其中，N₁、N₂、N₃、N₄分別代表被研究地區的電動公交車、出租車、公務車、私家車在充電或放電節點的接入數量，分別代表t時刻第n輛電動汽車的充電功率；

第五步，基于式(4)的模型，根據不同類型電動汽車具體充放電模式建立相應的功率預測模型，并利用蒙特卡洛抽樣法，分別得到電動汽車充電節點和放電節點每天某時刻在全年的注入功率的期望和方差，建立相應的注入功率的概率模型；

③建立安全性評估指標體系中指標的概率模型：

第一步，通過三點估計法建立節點電壓的概率模型，采用潮流輸出量的統計矩來估計其概率密度函數；

第二步，建立線路功率模型和線路損耗模型：

在確定各個節點的注入功率和節點電壓基礎上，采用三點估計法計算出各段線路的功率和線路損耗，根據輸出量的統計矩來估計隔斷線路功率和線路損耗的概率密度函數；

第三步，建立線路電流模型：

在已知系統功率和節點電壓的基礎上，利用P＝UI計算出線路電流，采用三點估計法建立電流的正態分布概率模型；

第四步，利用建立的節點電壓模型、線路功率模型、線路損耗模型和線路電流模型，相應建立安全性評估指標體系中各項指標的概率模型；

④采用基于模糊物元分析法的量化評估方法進行安全性評估：

第一步，采用優序圖法確定安全性評估指標體系中指標的主觀權重W_si；全體總得分數T與安全性指標的個數n有如下關系：

第二步，采用熵權法確定安全性評估指標體系中指標的客觀權重W_oi：

其中，H_j為各個評價指標的熵；m為指標的個數；i為第i個指標，i＝1,2，…，m；j為第j種場景，j＝1,2，…，n；f_ij按照下式求得：

其中，b_ij為各指標歸一化的結果；

其中，W_oi為客觀權重；n為設置的場景數；

第三步，采用式(9)將主觀權重W_si與客觀權重W_oi結合計算復合權重W_i：

第四步，將各項指標的概率模型和各項指標的復合權重相結合，通過式(10)計算線路的安全性評估值：

其中，K_j表示第j段線路的安全性評估值，C_ij表示第j段線路上第i個安全性評估指標。