[發明專利]一種數據驅動的供電薄弱環節識別方法及系統

有效

• 申請號: 201911044830.3
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110797865B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 孫媛媛;程凱強;王慶巖;李亞輝;肖茂然;李可軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種數據驅動的供電薄弱環節識別方法及系統，通過獲取區域配電網參數及拓撲結構、分布式電源年出力數據和拓撲結構中各個負荷點的年負荷數據；基于統計數據計算得到一天中多個時間段分布式電源出力和負荷的概率密度函數，建立其概率模型；通過對含有分布式電源的配電網進行概率潮流計算，得到配電網各節點電壓和支路功率數據；計算各節點電壓和支路功率最終的概率密度函數，得到其越限概率，識別配網中的薄弱環節，針對每個薄弱環節，通過擴寬相關約束條件，計算其最大供電能力的增量，根據增量大小進行排序，得到最終供電薄弱程度的序列。

技術領域

本公開屬于供電監控技術領域，涉及一種數據驅動的供電薄弱環節識別方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

大量分布式電源接入配電網，一定程度上提高了配電網的供電能力，但分布式電源與多元負荷的不確定性也對配電網的供電可靠性帶來了嚴峻挑戰。解決配電網供電可靠性問題的關鍵一環是準確識別配電網中的薄弱環節。

據發明人了解，已有研究在大電網薄弱環節識別方面較為深入，但是側重于影響電網暫態穩定的薄弱環節，與配電網側重于供電能力本質上存在差別，所提出的方法也難以應用到配網中；而在配網薄弱環節識別方面，已有研究方法大多基于統計數據對線路、設備元件進行識別，方法簡單，時間尺度較長，且識別結果的準確度依賴于人的主觀經驗判斷。已有的基于概率潮流的薄弱環節識別方法對于風機出力、光伏出力和負荷的概率模型采用先驗的概率密度函數，沒有充分體現區域配電網長期統計數據的作用，且只能識別出長期的薄弱環節。已有方法在識別出薄弱環節后未考慮其對供電能力的影響，導致運維調度人員缺乏對薄弱環節對供電可靠性的準確判斷。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種數據驅動的供電薄弱環節識別方法及系統，本公開能夠解決已有基于概率潮流的薄弱環節識別方法僅能識別長期薄弱環節且沒有體現區域配電網分布式電源出力和負荷特點的問題，識別一天中各個時間段的供電薄弱環節，并且計算這些薄弱環節對于供電能力的影響，提供影響程度由高到低的序列，輔助運維調度人員做出準確有效的判斷。

根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：

一種數據驅動的供電薄弱環節識別方法，包括以下步驟：

獲取區域配電網參數及拓撲結構、分布式電源年出力數據和拓撲結構中各個負荷點的年負荷數據；

基于統計數據計算得到一天中多個時間段分布式電源出力和負荷的概率密度函數，建立其概率模型；

通過對含有分布式電源的配電網進行概率潮流計算，得到配電網各節點電壓和支路功率數據；

計算各節點電壓和支路功率最終的概率密度函數，得到其越限概率，識別配網中的薄弱環節，針對每個薄弱環節，通過擴寬相關約束條件，計算其最大供電能力的增量，根據增量大小進行排序，得到最終供電薄弱程度的序列。

作為進一步的限定，配電網電路系統導納矩陣Y、各個負荷點的年負荷、分布式電源的接入位置及其年出力數據，具體包括區域配電網中的分布式光伏年出力數據、區域配電網中的風機年出力數據。

作為進一步的限定，將一天劃分為多個時間段，將風機出力、光伏出力和各個節點負荷某段時期的統計數據分別按各個時間段劃分為多組數據，基于每一組數據采用非參數估計方法得到其概率密度函數。

作為進一步的限定，潮流計算的具體過程包括：通過對含有分布式電源的配電網進行概率潮流計算，得到區域配電網的潮流分布的各個節點上電壓的各階矩、各條線路支路功率的各階矩以及各個變壓器母線電流的各階矩。

作為進一步的限定，識別配網中的薄弱環節的具體步驟包括：