[發明專利]一種基于非序貫蒙特卡洛法的交直流配電網可靠性評估方法

在審

• 申請號: 202010076308.X
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111404144A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 魏煒;周逸彤;侯愷;徐弢;羅鳳章;王亞峰;徐紹軍;孟穎;于德明;劉輝
• 申請（專利權）人: 天津大學;國網北京市電力公司;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/06;H02J5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 韓帥

本發明提供一種基于非序貫蒙特卡洛法的交直流配電網可靠性評估方法，包括如下步驟：步驟1：根據選定的交直流混合配電網；步驟2：依據步驟1提供的交直流混合配電網結構及參數，通過非序貫蒙特卡洛法，對系統中的元件狀態進行抽樣，同時根據可再生能源以及負荷的出力概率模型，對可再生能源出力以及負荷值進行抽樣，最后得到負荷值與可再生能源出力；步驟3：依據步驟2提供的負荷值與可再生能源出力，判斷是否有元件故障，得到元件故障狀態等步驟；本發明立足于解決交直流混合配電網的可靠性評估問題，適應可再生能源及負荷的波動性，綜合時序抽樣方法、換流器的控制模式切換、最優切負荷方法。

技術領域

本發明涉及一種交直流配電網可靠性評估方法，特別是涉及一種基于非序貫蒙特卡洛法的交直流配電網可靠性評估方法。

背景技術

對于配電網而言，可再生能源(Renewable Energy Sources,RES)的高滲透率接入會使其穩態運行呈現出許多新的特征。電網的源端和荷端將呈現較大的不確定性，運行形態將更加復雜，形成電網潮流雙向化的特征。由于可再生能源發電的波動性，隨著其高比例地接入配電網中，產生的峰谷差甚至會超過負荷的波動程度，成為電網運行不確定性的主要來源，給電網的電能質量以及規劃運行帶來了很大的挑戰。配電網可靠性是指配電網對用戶連續供電能力的程度。配電網可靠性評估是指利用配電網拓撲信息和元件可靠性參數，采用一定的可靠性評估方法，來獲得配電網的各項可靠性指標，以達到對系統的可靠性水平進行定量評估，找出配電網中的可靠性薄弱環節從而尋求提高系統可靠性的途徑，以及進行可靠性的成本效益分析等目的。

目前國內的配電網仍然以交流配電網為主，但隨著直流輸電技術的發展以及電力電子技術的不斷進步，基于電壓源換流器的柔性直流配電技術開始在配電網中得到應用。與交流配電技術相比，直流配電技術在提升配電網可控性、促進可再生能源消納，提高供電可靠性等方面都具有一定的優勢。應用直流配電技術，可以直接向直流負荷供電，有效地降低電力電子變換器的使用頻率，從而提高供電的效率及經濟性；可以有效地協調可再生能源、多樣性負荷與電網之間的矛盾，充分發揮可再生能源供電的價值，提高系統的供電可靠性。直流配電網雖然具有很大的優勢，但是完全取代傳統的交流配電網并不現實。因此，從充分利用直流配電網的優勢以及原有的交流配電網所存設備、技術和資產的角度出發，交直流混合配電網就成為了未來配電網發展的一個必然趨勢。交直流混合配電網相較于傳統的交流配電網，具有潮流調節能力強，可控程度高，網絡運行損耗較小以及提高能源利用效率的特點。

針對供電可靠性的評估方法，國內外已經廣泛開展了相關研究，并提出了基于蒙特卡羅時序模擬方法的配電網可靠性評估算法。但使用序貫蒙特卡洛方法求解較為繁瑣，求解時間過長，且現有研究主要針對純交流配電網。而對交直流配電網來說，不僅可以通過聯絡開關實現不同交流饋線間的連通和轉供，還可以通過交直流變流器實現交流網絡和直流網絡間的靈活功率控制，在不同的負荷分布和故障方式下運行方式更加靈活。純交流配電網的可靠性評估方法無法直接應用于交直流混合配電網的可靠性評估中。因此，亟需一種適用于交直流混合配電網的可靠性評估方法，用以解決分布式電源高滲透率接入下交直流混合配電網的可靠性評估問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種適用于交直流混合配電網的可靠性評估方法，用以解決分布式電源高滲透率接入下交直流混合配電網的可靠性評估問題。

本發明所采用的技術方案是：

步驟1：根據選定的交直流混合配電網，輸入如下的系統參數：線路參數，負荷水平，網絡拓撲連接關系，系統節點電壓安全范圍和支路電流限制，分布式電源的接入位置和容量，換流器的接入位置、容量及參數，負荷需求、分布式電源出力在各時段的波動系數，以及元件的可靠性參數；根據用戶的實際可靠性評估需求，設置最大仿真次數k_max，并將仿真次數初始化為k＝1；