[發明專利]一種含DG配電網的區域自治能力評估方法

有效

• 申請號: 202110563282.6
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113098012B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 陳麗娟;夏藝;劉麗
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王玉

本發明公開一種含DG配電網的區域自治能力評估方法，涉及供電領域，包括以下步驟：(1)、輸入配電網內線路、保護裝置、分布式能源、負荷等元素基礎數據；(2)、構建極端風災事件模型以及災害影響評估模型；(3)、構建配電網內分布式能源出力和負荷需求模型；(4)、構建極端風災事件下，負荷節點和系統的最優恢復模型，形成相應目標函數及約束條件；(5)、基于模擬極端事件下負荷節點及系統的狀態，構建負荷及系統區域自治能力指標。

技術領域

本發明涉及供電領域，具體的是一種含DG配電網的區域自治能力評估方法。

背景技術

經濟社會的可持續發展離不開充足的能源供應，而傳統能源系統效率低，污染物排放高，導致能源浪費及環境污染愈加嚴重。近年來我國優化調整能源消費結構成效顯著，能源行業又向高質量發展邁出了一大步。電網作為能源傳輸的重要通道之一，其供電可靠性問題再次引起人們的關注。近年來由極端事件導致的大停電事故在全世界各地常有發生，對經濟生產和社會穩定造成的負面影響滲透到各行各業各個環節，因此在我國泛在電力物聯網事業飛速發展的當下，在配電網規劃運行中引入區域自治電網理念。區域自治電網是對配電網的一個必要的形態補充，是利用分布式資源獲得最大經濟和社會效益的一種途徑，更是應對威脅供電可靠性的各類問題、全面提高配電網供電可靠性的一種有效方式。對配電網進行區域自治能力評估也是亟需重視的一項工作。

而配電網作為電網傳遞能量的重要一環，涉及電壓等級多且覆蓋面較廣，同時又直接面向社會，是連接電網與用戶的重要橋梁。在當下新能源、分布式發電等快速發展的時期，配電網已呈現“多源性”特征，同時承擔著能源生產與消費的任務，多源特性也正是配電網能夠具備區域自治能力的關鍵所在。

發明內容

為解決上述背景技術中提到的不足，本發明的目的在于提供一種含DG配電網的區域自治能力評估方法，本發明提出了極端事件模型、影響評估模型和最優恢復模型來優化極端場景下配電網的恢復能力，進而實現對區域自治能力的評估。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種含DG配電網的區域自治能力評估方法，包括以下步驟：

步驟(1.1)、輸入配電網內分布式能源、負荷、線路、保護裝置的基礎參數；

步驟(1.2)、基于非時序蒙特卡羅模擬，建立極端風災事件模型，并基于配電網樹模型，進行災害影響評估，確定失電區域和孤島自治區域；

步驟(1.3)、對配電網中分布式能源出力以及負荷需求進行建模；

步驟(1.4)、極端事件下，孤島自治區域具有自治運行的能力，建立負荷節點與系統的恢復模型；

步驟(1.5)、基于模擬極端事件下負荷節點和系統的狀態，提出負荷及系統的區域自治能力評估指標。

進一步地，所述步驟(1.2)中極端風災事件模型和災害評估模型，具體敘述如下：

基于地區最大持續風速的歷史數據，利用甘貝爾分布有效捕捉極端風速，形成Gumbel 分布的累積分布函數：

式中，μ和β分別為Gumbel分布中的位置和尺度參數，且β＞0；

利用MATLAB中evinv函數對式(1)進行逆變換生成風速樣本；

極端風災事件發生的時間：

x_ST＝∪(1,24) (2)

在發生極端風災事件時，配電網中的元素遭受破壞，事件的嚴重性和元素的脆弱性決定故障程度，元素的脆弱性包括桿塔的脆弱性和線路的脆弱性；

桿塔的脆弱性：