[發明專利]考慮供電模式的配電網廣義電源變電可信容量評價方法

有效

• 申請號: 201710450260.2
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN109149555B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 劉宗岐;劉譯聰;郝永康;劉文霞;王佳偉;郭靜
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網山西省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

1.考慮供電模式的配電網廣義電源變電可信容量評價方法，其特征在于所述方法，包括以下三個步驟：

步驟1：建立廣義電源出力模型，分別設定風電、光伏、儲能系統和可控負荷模型；

步驟2：計及供電模式的高壓配電網可靠性計算；

步驟3：提出配電網廣義電源變電可信容量評估方法，通過該方法的計算結果評估不同接線模式下廣義電源變電可信容量；

其中，步驟2中可靠性評價指標選用年期望缺供電量：

式中，N代表總模擬年數；E_ns代表一次故障狀態下的缺供電量；q和p分別為電源元件故障狀態模擬次數和非電源元件故障狀態模擬次數；具體計算步驟包括：

①生成時序變化序列；

②生成故障狀態序列；對系統中的電源元件和非電源元件同時進行序貫模擬，當非電源元件故障狀態出現時，進行步驟③故障評估時選擇(a)，p加1；當電源元件故障狀態出現時，步驟③故障評估時選擇(b)，q加1；

③故障評估；根據故障元件不同，包括：

(a)根據非電源元件故障情況，查詢故障模式分析表庫，確定失負荷區域，進而根據步驟①所得DG出力序列，確定失負荷區域內DG在系統故障期間的出力情況；確定需轉供的負荷大小及轉供路徑；無法完成轉供時，失負荷區域內的儲能實施故障運行策略，供給部分負荷；仍無法滿足所有負荷用電時，確定需削減用電的可控負荷量；實施了上述措施后仍無法實現供電的負荷即為此次故障的失電負荷，記錄該次故障狀態的缺供電量；

(b)根據電源元件故障情況，確定故障區域，除去故障電源，根據步驟①所得DG出力序列，確定故障區域剩余DG在故障過程中的出力情況；確定需轉供的負荷大小及轉供路徑；無法完成轉供時，失負荷區域內的儲能實施故障運行策略，供給部分負荷；仍無法滿足所有負荷用電時，確定需削減用電的可控負荷量；實施了上述措施后仍無法實現供電的負荷即為此次故障的失電負荷，記錄該次故障狀態的缺供電量；

④指標評價；

步驟3中所述配電網廣義電源變電可信容量評估方法包括以下子步驟：

(1)輸入系統高壓配電網網架結構及變電站站間聯絡約束，由線性最優規劃求得該接線結構下系統的最大安全負荷，通過計算機自動遍歷，建立所有非電源元件的故障模式影響分析表庫并確定轉供方式；

(2)計算未配置廣義電源時原始系統中的可靠性水平；

(3)采用蒙特卡洛模擬法計算含廣義電源的配電網可靠性水平；

(4)利用弦截法，不斷調整負荷大小，初始負荷為最大安全負荷，使得廣義電源加入后系統的可靠性水平等于原始系統可靠性水平，此時系統增加的負荷大小為該區域內廣義電源的變電可信容量。

2.根據權利要求1所述的考慮供電模式的配電網廣義電源變電可信容量評價方法，其特征在于，所述步驟1中是以獨立控制策略分別設定分布式電源風電模型、光伏模型、儲能系統模型以及可控負荷模型；

(1)風電模型用風電機組出力與風速之間的關系表示，光伏模型以光伏發電系統有功出力與太陽光輻射強度之間的關系表示；儲能系統模型用充放電功率及荷電狀態表示，系統故障時停電區域內的凈交換功率p_ex需考慮轉供負荷量；

(2)假設同一個變壓器下的負荷屬于一個分區，當故障出現停電時對同一供電分區內的可控負荷具有直接控制能力，能夠及時削減；優先保證DG供電，其次考慮可轉供的負荷大小，當該兩項措施仍無法滿足故障區域的全部負荷用電時，儲能執行故障運行策略，此時計算系統需削減的可控負荷總量指標。

3.根據權利要求1所述的考慮供電模式的配電網廣義電源變電可信容量評價方法，其特征在于，所述步驟2中是計及供電模式的高壓配電網可靠性計算；

(1)高壓配電網接線模式包括以下四種：直接接線、單側電源T型接線、雙電源T型接線、雙電源π型接線；

當高壓配電網發生故障造成負荷失電時，失電負荷首先由高壓配電網轉供；轉供線路故障或轉供負荷越限時，通過中壓側站間聯絡轉供；

高壓轉供與中壓轉供共同決定了系統的可靠性水平；

(2)可靠性評估方法基于序貫蒙特卡羅模擬法，可靠性評價指標選用年期望缺供電量；先生成時序變化序列，然后生成故障狀態序列，根據故障元件的不同選用對應的評估方式，最后將電源元件及非電源元件故障狀態計算指標統一，求得廣義電源接入后的系統可靠性指標。

4.根據權利要求1所述的考慮供電模式的配電網廣義電源變電可信容量評價方法，其特征在于，所述步驟3是提出一種配電網廣義電源變電可信容量評估方法，通過該方法的計算結果評估不同接線模式下廣義電源變電可信容量。