[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

隨著分布式電源、儲能及需求側響應資源滲透率的不斷提高，其可作為配電網中的電源代替變電容量承擔部分負荷，配電網中的分布式能源統稱為廣義電源，評估配電網中廣義電源替代變電容量的容量價值可以為變電站規劃提供重要支撐。本發明首先提出了變電可信容量的定義，是指在高壓配電網層面，考慮主變壓器和110kV線路及斷路器等元件故障的情況下，滿足等可靠性原則前提下，配電網中接入的廣義電源能夠等效的變電容量的大小。進而以配電區域為對象，在規劃水平年廣義電源滲透率預測值一定，且分散分布情況下，建立廣義電源出力模型，根據等可靠性原則，基于序貫蒙特卡洛的評估框架，提出了一種考慮供電模式的配電網廣義電源變電可信容量評價方法，通過仿真驗證了本發明所建模型和方法的有效性。

技術領域

本發明屬于配電網變電站容量規劃領域，涉及一種在配電網中不同接線模式下廣義電源變電可信容量的評價方法。

背景技術

隨著分布式電源、儲能及需求側響應資源滲透率的不斷提高，其可作為配電網中的電源代替變電容量承擔部分負荷，因此將配電網中的分布式能源統稱為廣義電源(Generalized Power Source，GPS)；評估配電網中廣義電源替代變電容量的容量價值，不僅可以為主動配電網中變電站規劃提供支撐，從而提高電網資產設備利用率，而且可以有效評估廣義電源對電力系統的貢獻，為市場機制和電價政策的制定提供決策支持；如何能在變電容量規劃階段考慮到分布式電源的替代容量，根據扣除后的變電站容量進行選址和定容將會適應更大規模分布式能源并網的規劃場景，其中可信容量的求解技術方法具有重要研究意義；

近年來，國內外針對用可信容量來評估間歇性能源對系統容量充裕度所做貢獻的研究取得了一定的成果，但仍存在以下問題：

（1）目前已有的研究大多是在大電網層面考察間歇性能源替代常規發電機組的有效容量，可靠性不變是指發電系統充裕性不變，缺乏對可信容量在配電網層面的研究；

（2）目前針對配電網層面，在一個變電站供電范圍內，分布式能源能夠替代的變電容量的研究方法是把容載比作為可靠性指標，分布式能源接入后，在容載比不變的情況下，將能夠多增加的負荷量定義為可信容量，并在變電站容量中扣除可信容量；不足之處在于會導致同一區域內的變電站規模不同，不利于故障下的負荷轉移，且未考慮高壓配網結構。

發明內容

本發明首先提出了變電可信容量的定義，是指在高壓配電網層面，考慮主變壓器和110kV線路及斷路器等元件故障的情況下，根據等可靠性原則，配電網中接入的廣義電源能夠等效的變電容量的大小；進而以配電區域為對象，在規劃水平年廣義電源滲透率預測值一定，且分散分布情況下，考慮廣義電源的不確定性和控制策略，提出一種考慮供電模式的配電網廣義電源變電可信容量評價方法，本發明可以為后續變電站選址定容提供參考；

其特征在于它包括以下幾個步驟：

步驟1：建立廣義電源出力模型，以獨立控制為例，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

（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；

（2）可靠性評估方法基于序貫蒙特卡羅模擬法，在考慮上述四種不同供電模式的基礎上，建立配電網可靠性計算時序模型，可靠性評價指標選用年期望缺供電量；

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。

附圖說明

1.圖1是廣義電源變電可信容量計算流程圖。

2.圖2是供電分區示意圖。

3.圖3是直接供電方式電氣接線圖。

4.圖4是單側電源T型電氣接線圖。