[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710586053.X
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107453354B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭創(chuàng)新;張少軍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)華南工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 33200 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 葉志堅(jiān)<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)識別方法。本發(fā)明包括以下步驟：步驟1、建立配電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?，依照配電網(wǎng)實(shí)際連接關(guān)系圖形成配電網(wǎng)拓?fù)鋱D，并生成主變壓器容量矩陣、聯(lián)絡(luò)線連接關(guān)系矩陣、聯(lián)絡(luò)線容量矩陣。步驟2、利用配電網(wǎng)已有信息計(jì)算配電網(wǎng)電能供應(yīng)能力，并且與實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行比照，排查薄弱環(huán)節(jié)。步驟3、對配電網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行遍歷，排查所有薄弱環(huán)節(jié)。步驟4、對所有可能的薄弱環(huán)節(jié)綜合判定，形成薄弱環(huán)節(jié)集合。本發(fā)明憑借變壓器容量，聯(lián)絡(luò)線傳輸容量限制，配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)溥B接關(guān)系對配電網(wǎng)變壓器及聯(lián)絡(luò)線薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，對故障的發(fā)生以及后果有準(zhǔn)確的預(yù)判，有利于配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的識別、縮短配電網(wǎng)維護(hù)時(shí)間、用戶停電時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電自動化、配電網(wǎng)供電能力評估，屬于智能電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)識別方法。

技術(shù)背景

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我國的電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力對社會生產(chǎn)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。停電將對社會經(jīng)濟(jì)乃至政治文化發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的影響?，F(xiàn)有電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)識別，主要依靠經(jīng)驗(yàn)對故障進(jìn)行預(yù)判，這一定程度上與工程師的主觀性和經(jīng)驗(yàn)有密切關(guān)聯(lián)，而依靠主觀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷并不能全方位分析配電網(wǎng)各個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。因此客觀、準(zhǔn)確具有良好移植性的薄弱環(huán)節(jié)判別方法顯得十分必要，基于計(jì)算機(jī)程序判斷的薄弱環(huán)節(jié)識別建立明確的數(shù)據(jù)指標(biāo)，以評估配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)薄弱環(huán)節(jié)以及薄弱程度。對于配電自動化水平不高、分支線路較多的復(fù)雜配電網(wǎng)更具有適應(yīng)性，具有十分重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是，提出了一種配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的識別方法。

本發(fā)明在配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)識別中，提出了基于電能供應(yīng)能力以及故障恢復(fù)的配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)識別。該方法考慮配電網(wǎng)安全準(zhǔn)則條件以及運(yùn)行約束下，以配電網(wǎng)可能失去的負(fù)荷量評估配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，這一指標(biāo)考慮實(shí)際配電網(wǎng)的安全與效率。該方法基于線性規(guī)劃，考慮各種約束條件,在較快的求解速度基礎(chǔ)上，最大程度保證了薄弱環(huán)節(jié)識別的準(zhǔn)確性，提高用戶的滿意程度。

為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案包括以下步驟：

步驟1、建立配電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ汀?/p>

依照配電網(wǎng)實(shí)際連接關(guān)系圖形成配電網(wǎng)拓?fù)鋱D，并生成主變壓器容量矩陣、聯(lián)絡(luò)線連接關(guān)系矩陣、聯(lián)絡(luò)線容量矩陣。

步驟2、利用配電網(wǎng)已有信息計(jì)算配電網(wǎng)電能供應(yīng)能力，并且與實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行比照，排查薄弱環(huán)節(jié)。

對含有多個(gè)互聯(lián)變電站的配電網(wǎng)區(qū)域，列出其最大電能供應(yīng)能力目標(biāo)函數(shù)；該目標(biāo)函數(shù)需考慮聯(lián)絡(luò)關(guān)系約束、負(fù)荷轉(zhuǎn)移約束和變壓器容量約束；在可行域內(nèi)求解最大電能供應(yīng)能力與實(shí)際工況比較評估風(fēng)險(xiǎn)大小。

步驟3、對配電網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行遍歷，排查所有薄弱環(huán)節(jié)。

遍歷配電網(wǎng)區(qū)域所有站間聯(lián)絡(luò)線，針對每一條聯(lián)絡(luò)線，考慮當(dāng)?shù)趇條聯(lián)絡(luò)線發(fā)生故障且無法恢復(fù)時(shí)，第i條聯(lián)絡(luò)線供應(yīng)電能區(qū)域能否恢復(fù)原有全部供電能力；若不能恢復(fù)原有全部供電能力，考慮第i條聯(lián)絡(luò)線故障時(shí)需要切除負(fù)荷的大小及比例。

步驟4、對所有可能的薄弱環(huán)節(jié)綜合判定，形成薄弱環(huán)節(jié)集合。

本發(fā)明中，所述步驟(1)是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)配電網(wǎng)的拓?fù)?，將區(qū)域內(nèi)各變電站各主變作為對應(yīng)節(jié)點(diǎn)，形成描述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聯(lián)絡(luò)線連接關(guān)系矩陣L，其維數(shù)即區(qū)域內(nèi)所有變電站所有變壓器，當(dāng)節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間存在聯(lián)絡(luò)關(guān)系時(shí)，對應(yīng)的元素L_ij、L_ji為1，其余元素為0。

生成主變壓器容量矩陣R，其中，R_i表示第i臺主變的額定容量大小。

生成聯(lián)絡(luò)線容量矩陣TL(Transmission Limit)，其中，TL_ij、TL_ji為變壓器i與變壓器j之間聯(lián)絡(luò)的極限容量。