[發明專利]高滲透率可再生能源條件下配電網安全運行動態重構方法

有效

• 申請號: 201710785414.3
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107359614B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 羅鳳章;高爽;楊文濤;魏煒
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種高滲透率可再生能源條件下配電網安全運行動態重構方法。其包括1)配電網的安全評估；2)第一階段重構；3)第二階段重構；4)時段融合；5)生成最終配電網重構方案等步驟。本發明效果：考慮了未來配電網發展情況，首次將高滲透率這一情景考慮到配電網重構中，分析未來由于分布式電源大量接入配電網會出現的問題，并以此設計重構方法，因此能夠保證配電網安全運行。首次將時段劃分與重構動作結合，使得時段劃分和重構動作同時進行，避免了時段劃分結果不科學導致的不合理重構或無法重構。

技術領域

本發明屬于城市配電網運行優化技術領域，特別是涉及一種高滲透率可再生能源條件下配電網安全運行動態重構方法。

背景技術

隨著清潔、環保的可再生能源發電技術的愈發完善，配電網中可再生能源發電(分布式電源)的滲透率正逐漸增加。高滲透率定義為平均每時段發電量超過用電負荷的30％。在高滲透率下的配電網安全運行即為在該運行場景下，配電網運行能滿足靜態約束(節點電壓約束、支路電流約束等)。然而，分布式電源的間歇性與隨機性給配電網帶來了巨大的影響，這些影響會嚴重阻礙配電網的安全運行，因此如何保證配電網在高滲透率下的安全運行成為研究的重點。

配電網重構作為一種無需增加額外設備投資即可改變配電網狀態的手段，是配電自動化研究的重要組成部分，也是優化配電網運行的重要方式。配電網具有閉環設計，開環運行的特點。配電網重構就是通過改變聯絡開關與分段開關的狀態來改變網絡的拓撲，以在饋線或變電站之間轉移負荷，從而影響網絡中的功率流動，最終達到網絡運行優化的目的。

動態重構考慮了負荷及可再生能源實時變化特性，針對時間區間進行研究。而動態重構方法的難點就在于如何確定整個時間周期的重構方案，即每個時間斷面的拓撲結構，并且保證其合理性。目前動態重構的做法均為對整個周期進行分段，將動態重構問題轉化為一系列靜態重構問題的組合，從而進行求解。然而該類方法均割裂了時段劃分與重構操作，并不能保證在預先得到的時段中可以得到一個合適的網絡結構以滿足配電網安全運行。而且也未考慮到保證高滲透率下配電網安全運行重要，僅以各時間斷面重構方案可支撐靜態安全約束為標準，僅以經濟性為目標，因此不符合未來高滲透率發展要求。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種高滲透率可再生能源條件下配電網安全運行動態重構方法，以解決未來大量可再生能源接入條件下配電網運行可能出現的問題，保證配電網的安全運行。

為了達到上述目的，本發明提供的高滲透率條件下配電網安全運行的動態重構方法包括按順序進行的下列步驟：

1)配電網的安全評估；

基于待研究的配電網24時點負荷需求預測結果，以初始運行網架為基礎，根據時點t到時點t+1的負荷及電源出力情況，其中t＝1、2、3…24，運用連續潮流算法，分別計算出時點t到時點t+1所有節點的電壓曲線，一旦時點t到時點t+1間任意節點的電壓曲線有超過安全運行約束條件的行為，那么判定時點t違反安全運行約束條件；

2)第一階段重構；以步驟1)評估結果中第一個不滿足安全運行約束的時點t1為起始點，判斷該時點是否為黑點，如果在該時點負荷及可再生能源出力條件下，沒有任何重構方案可以支撐該時點安全運行，則認為該時點為黑點；若該時點是黑點，則以時點t1+1為起始點，并重新判斷，直至找到時點t1之后第一個不是黑點的時點，并將其作為起始點；在得到起始點后，以重構方案可支撐配電網安全運行的時間長度最大為目標對配電網進行重構，得到可支撐到時點b的重構方案；重新以時點b為起始點，繼續上述操作，直至重構方案支撐的時段范圍包含步驟1)的評估結果中最后一個不滿足安全運行約束條件的時點；

3)第二階段重構；在本步驟中，分別對上述確定的各個黑點以棄可再生能源發電最小為目標開展配電網重構，得到各個黑點棄可再生能源發電最小的較優解集；