[發(fā)明專利]一種交直流混合配電系統(tǒng)層級(jí)規(guī)劃方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911050430.3
• 申請(qǐng)日: 2019-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN110766238A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊占勇;黃仁樂(lè);王存平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)北京市電力公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/28;H02J3/38
• 代理公司: 11271 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明提供了一種交直流混合配電系統(tǒng)層級(jí)規(guī)劃方法及系統(tǒng)，包括：基于待設(shè)計(jì)交直流混合配電系統(tǒng)中源、荷、儲(chǔ)的接入需求確定分區(qū)類型以及各區(qū)供電要求；基于所述各區(qū)供電要求分別計(jì)算各供電區(qū)的電力和電量需求；基于各供電分區(qū)的電力和電量需求分別確定每一個(gè)供電分區(qū)下設(shè)置的能量樞紐級(jí)數(shù)，以及各級(jí)能量樞紐的接入位置和容量；其中，所述供電要求包括：電壓等級(jí)、安全性和可靠性。本發(fā)明基于能源樞紐進(jìn)行層級(jí)劃分突破原有配電網(wǎng)規(guī)劃自上而下方法，實(shí)現(xiàn)交直流混合配電網(wǎng)規(guī)劃方案與運(yùn)行的一致性，使系統(tǒng)方案更具有適應(yīng)性，提升交直流配電設(shè)施利用率，降低系統(tǒng)投資。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域，具體涉及一種交直流混合配電系統(tǒng)層級(jí)規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備和負(fù)荷中存在大量直流設(shè)備，未來(lái)配電系統(tǒng)將從傳統(tǒng)單純的交流配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化成交直流混合的配電系統(tǒng)。直流配電網(wǎng)在輸送容量、可控性以及提高供電質(zhì)量等方面具有更好的性能，可以快速地控制有功、無(wú)功功率，減少電力電子變流器在直流驅(qū)動(dòng)型的發(fā)電或用電設(shè)備中的使用，協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與分布式電源之間的矛盾，有效地提高供電容量與電能質(zhì)量，降低電能損耗和運(yùn)行成本，充分發(fā)揮分布式能源的價(jià)值和效益，提高能源利用。由傳統(tǒng)的單一交流配電網(wǎng)絡(luò)逐步發(fā)展成交直流混合的配電網(wǎng)絡(luò)，有助于形成交流和直流系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高配電系統(tǒng)的控制靈活性和運(yùn)行可靠性。通過(guò)交直流混合的配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式發(fā)電裝置(Distributed Generation，DG)進(jìn)行靈活接納和管理，多電壓等級(jí)交直流混聯(lián)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，配電網(wǎng)具備分層分區(qū)運(yùn)行與總體協(xié)調(diào)互動(dòng)相結(jié)合的方式，便于在更大區(qū)域和范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域電能的靈活調(diào)度。

傳統(tǒng)配電網(wǎng)呈輻射結(jié)構(gòu)，配電網(wǎng)規(guī)劃方法采用從高電壓等級(jí)向低電壓級(jí)，逐級(jí)進(jìn)行電力平衡分析，進(jìn)行配電設(shè)施的規(guī)劃。未來(lái)配電網(wǎng)將在高壓、中壓以及低壓形成基于環(huán)形母線的多層級(jí)交直流混聯(lián)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)靈活自組網(wǎng)。因此現(xiàn)有規(guī)劃設(shè)計(jì)方法無(wú)法滿足交直流混合配電網(wǎng)發(fā)展需求，導(dǎo)致交直流混合配電網(wǎng)規(guī)劃方案與運(yùn)行不一致，存在雖然投入了大量成本但造成大量交直流配電設(shè)施閑置的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明提出的設(shè)計(jì)方法突破了原配電網(wǎng)中電壓等級(jí)的劃分，以交直流混合系統(tǒng)中的能量樞紐為中心，進(jìn)行層級(jí)劃分，開展交直流配電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。本發(fā)明提供了一種交直流混合配電系統(tǒng)層級(jí)規(guī)劃方法，包括：

基于待設(shè)計(jì)交直流混合配電系統(tǒng)中源、荷、儲(chǔ)的接入需求確定分區(qū)類型以及各區(qū)供電要求；

基于所述各區(qū)供電要求分別計(jì)算各供電區(qū)的電力和電量需求；

基于各供電分區(qū)的電力和電量需求分別確定每一個(gè)供電分區(qū)下設(shè)置的能量樞紐級(jí)數(shù)，以及各級(jí)能量樞紐的接入位置和容量；

其中，所述供電要求包括：電壓等級(jí)、安全性和可靠性。

優(yōu)選的，各供電分區(qū)的電力需求，按下式確定：

式中：p_g為對(duì)應(yīng)分區(qū)中各分布式電源發(fā)出的總發(fā)電功率；p_l為各負(fù)荷總用電功率；p_es為儲(chǔ)能總充電/放電功率；P(p_g-p_l-p_es＜p_d-)為對(duì)應(yīng)分區(qū)向上級(jí)電網(wǎng)送出功率小于p_d-的概率；P(p_l+p_es-p_g＜p_d+)為上級(jí)電網(wǎng)向?qū)?yīng)分區(qū)送出功率小于p_d+的概率；p_d+為正向功率的分位數(shù)；p_d-為反向功率的分位數(shù)；α為第一置信水平；β為第二置信水平。

優(yōu)選的，各供電分區(qū)的電量需求，按下式確定：