[發明專利]一種考慮差異可靠性的有源配電網供電能力評估方法

有效

• 申請號: 201710862635.6
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107611966B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 劉洪;孫昊
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種考慮差異可靠性的有源配電網供電能力評估方法：建立考慮差異可靠性的有源配電網供電能力評估模型，模型的目標函數為有源配電網供電能力最大，系統供電能力包括主變壓器層和中壓網層，模型的優化對象為各條饋線接入的年負荷峰值，并以可靠性指標作為約束條件。給出考慮差異可靠性的有源配電網供電能力評估模型的求解方法，包括含主變壓器以及分布式光伏與蓄電池的有源配電網可靠性評估，以可靠性評估結果作為重要約束的供電能力優化計算。本發明能夠結合不同區域的差異化可靠性需求，以及分布式光伏和儲能的接入，可以輸出網絡滿足整體與差異可靠性約束的最大供電能力，實現供電能力整體以及分區局部的優化，為現有配電網結構下供電能力的提高提供支撐。

技術領域

本發明涉及一種有源配電網供電能力評估方法。特別是涉及一種用于城市配電網規劃的考慮差異可靠性的有源配電網供電能力評估方法。

背景技術

供電能力是電網在滿足一定安全準則條件下所能供應的最大負荷。隨著國內經濟的發展以及配電系統的迅速擴張，計算評估現有配電系統的供電能力和規劃未來的供電能力都是十分必要的。同時，城市地區土地資源的緊張又難以適應配電網擴建的需求。因此，如何優化現有網絡的供電能力并釋放供電潛力受到了越來越多的關注。而隨著可再生分布式能源的廣泛接入，其對配電網的運行方式以及轉供能力將產生重要的影響，供電能力作為配電網的重要評估指標，也需要同分布式光伏相結合。基于此，對于有源配電網供電能力的評估將具有更加廣泛與實用的前景。

對于供電能力的評估方法，早期的方法主要基于潮流計算，如以變電容量為依據評估配電系統供電能力的容載比法，綜合考慮變電容量與負荷轉移能力的最大負荷倍數法、負荷能力法、網絡最大流法等，以及基于盲數模型和重復潮流法的含分布式光伏配電網供電能力評估等。此類方法可在節點電壓、支路功率等系統約束條件下求取網絡的最大供電能力。然而，基于潮流計算的方法忽略了電力用戶對于供電的連續性要求，因此又發展出了計及N-1安全準則的供電能力評估方法，該方法考慮主變壓器互聯關系、變電站間的負荷轉移等因素、以及主變壓器下屬的饋線互聯結構，在N-1準則下評估網絡最大供電能力，從而兼顧了配電系統的可靠性與經濟性指標。

然而，對于計及N-1安全準則的配電系統供電能力計算方法，需要電網在尖峰負荷時刻剛性地滿足N-1校驗，但在實際電網運行過程中，尖峰負荷通常是均值負荷的數倍且持續時間很短，為進一步挖掘系統供電潛力，又提出了考慮可靠性的供電能力評估模型，以具體的可靠性指標為約束實現供電能力最大化，但其僅能應用于不含DG與儲能的傳統配電網，且對于可靠性是以整體約束的形式進行考量。而在實際應用中，由于負荷等級的不同，不同用戶對于供電可靠性的需求也存在差異，因此，尋找一種差異可靠性的求解與描述方法，并結合DG與儲能的接入，進行差異可靠性約束下有源配電網的供電能力評估將更具應用價值，其將能夠結合電網運行實際，挖掘供電潛力，提升電網建設與運行的經濟性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種將能夠為現有配電網結構下供電能力的提高提供支撐的考慮差異可靠性的有源配電網供電能力評估方法，是通過構建以最大供電能力為目標、不同用戶的差異化可靠性需求為主要約束的有源配電網供電能力評估模型，以饋線負荷為優化對象實現可靠性計算與供電能力評估的耦合，在特定的可靠性約束下，通過優化饋線負荷的分布，實現供電能力的最大化。

本發明所采用的技術方案是：一種考慮差異可靠性的有源配電網供電能力評估方法，包括如下步驟：

1)建立考慮差異可靠性的有源配電網供電能力評估模型，模型的目標函數為有源配電網供電能力最大，系統供電能力包括主變壓器層和中壓網層，設系統中有n臺主變壓器，各臺主變壓器的編號為1,2,…,i,…n，其中與第i臺主變壓器相連的饋線數目為m_i，則與主變壓器相連的各條饋線編號為1,2…,q,…,m_i，模型的目標函數如下：

模型的優化對象為各條饋線接入的年負荷峰值，并以可靠性指標作為約束條件。