[發明專利]可再生能源接入配電網的最大容量計算系統和方法

在審

• 申請號: 201710982548.4
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN109698516A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 林其友;侯勁松;王婷;舒曉欣;林森;陳彥斌;劉涌;袁秋實
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力公司蕪湖供電公司;上海博英信息科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了可再生能源接入配電網的最大容量計算系統和方法。所述可再生能源接入配電網的最大容量計算系統和方法包括配電網自動化系統接口模塊、配電網絡結構數據庫模塊、可再生能源接入最大容量計算模塊、控制對象選擇模塊、人機交互模塊、操作命令下發通信接口模塊，同時，本發明提出了基于阻抗支路方程和節點電壓方程的配電網計算模型及可再生能源接入最大容量計算模型下的可再生能源接入配電網的最大容量調控計算模型，并利用所述計算模型進行可再生能源接入最大容量調控計算，形成了可再生能源接入最大容量控制策略的調控方法，以此調控方法可使本發明快速計算并形成可再生能源接入最大容量調控策略，從而提高了所述可再生能源接入最大容量調控系統的求解效率，提高運算速度，最終達到降低網絡損耗，提高配電系統運行經濟性的目的。

技術領域

本發明涉及可再生能源技術領域，特別是涉及可再生能源接入配電網的最大容量計算系統和方法。

背景技術

目前，全社會都在大力推動可再生能源的發展和利用，達到對傳統化石燃料的替代和加強對環境的保護的目的。因此，以風電和光伏為代表的可再生能源基地大量建設，隨之而來的是大規模可再生能源的并網運行。大規模可再生能源并網在解決能源危機的同時也會帶來新的問題，比如其出力受環境因素影響而難以控制，對備用電源要求提高以及給調度運行部門的運行方式安排帶來困難等。上述問題都已經成為廣大學者研究的重點內容，也已經取得了一系列的研究成果。

但是，在關注可再生能源的利用與消納的同時還需要關注另外一個問題，就是可再生能源并網后電網運行的穩定性。從電壓穩定的角度來看，在每一個負荷斷面都有其穩定邊界，尤其在可再生能源帶來的不確定性比較大的情況下，電壓穩定邊界的確定就更加困難。本文以接入可再生能源極限容量為計算目標，以確定靜態電壓穩定邊界條件為手段，對能夠接入電網的可再生能源最大容量進行了研究，以期從電壓穩定的角度探索可再生能源的合理利用問題。

在電力網絡方程當中，支路量、電流量，除了在配網的分析中有一些應用之外，還是很少被作為狀態變量的。有學者在電氣元件的型等值電路基礎上，建立電力網絡分析的支路電流-節點電壓混合方程，實現了電力網絡的支路狀態變量表示方式。在上述研究中，作為電力網絡中最明顯的特征，潮流量被直接體現出來，通過以支路電流作為狀態變量對電力系統進行分析，相當于變換了分析問題的角度，從另一個側面發現了一些值得深入研究的問題。

因此需要從可再生能源接入配電網的最大容量的角度去研究配網自動化為電網運行的穩定性帶來的影響。

發明內容

為解決上述問題，本發明之目的在于提供一種可再生能源接入配電網的最大容量計算系統和方法，其可有效地提高在配電自動化環境下可再生能源接入配電網的最大容量計算結果的準確度，從而提高了所述電網條件下可再生能源接入配電網的最大容量計算系統的整體工作效果。

為達到上述目的，本發明提供一種可再生能源接入配電網的最大容量計算系統，包括：

配電網自動化系統，用于獲取典型運行日下配電網歷史運行數據值及當前時刻下配電網的實時運行數據；

配電網絡結構數據庫，用于獲取配電網支路參數；

可再生能源接入最大容量計算模塊，接收該配電網自動化系統獲取的典型運行日下配電網各節點電壓歷史數據值、各節點注入的有功功率值及無功功率值作為可再生能源接入最大容量計算模塊的電壓初始計算值，利用基于阻抗支路方程和節點電壓方程組成的配電網絡計算模型及支路電壓初始值計算配電網各條支路的電流初始值，利用電壓初始值、各支路電流初始值、可再生能源接入最大容量計算模型求解的可再生能源接入容量及牛頓拉夫遜迭代算法計算出各支路電流的新值，進而計算可再生能源接入最大容量值，并依據各支路電流新值與各支路電流初始值之間的差值利用基于阻抗支路方程和節點電壓方程的配電網絡計算模型形成可再生能源接入最大容量調控策略；

控制對象選擇模塊，用于提供調度人員對操作對象進行選擇，發出控制命令；