[發明專利]一種輸配協同框架的輸電網過負荷緩解系統及方法

有效

• 申請號: 202110642030.2
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113346497B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 武勇吉;顏偉;趙陽;周孟夏;李世錦
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/50;H02J3/48;H02J3/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種輸配協同框架的輸電網過負荷緩解系統及方法，包括潮流計算模塊，主動配電網無功調度模塊以及主動配電網有功調度模塊；其中，潮流計算模塊依據線性化潮流計算方法，快速計算配電網潮流；主動配電網無功調度模塊用于調度配電網無功設備，降低配電網網損；主動配電網有功調度模塊用于調度配電網分布式發電機組和柔性負荷，實現對配電網負荷的精確縮減。本發明根據獲取的負荷削減量來選擇主動配電網調度策略，充分利用主動配電網能力，調度其內部資源實現對輸電網過負荷問題的緩解，具有廣泛的應用價值，為電網安全可靠運行提供重要保障。

技術領域

本發明涉及電力系統電氣指向領域，從調度主動配電網的角度緩解輸電網過負荷問題，具體涉及一種輸配協同框架的輸電網過負荷緩解系統及方法。

背景技術

隨著國民經濟的高速發展，電力系統中的負荷正在逐年遞增。但是，在電力系統運行過程中，不確定的外部因素會使得輸電網故障時有發生。因此，對于故障所導致的輸電網的過負荷問題的研究則顯得尤為重要。目前針對輸電網過負荷問題，其解決方法主要有依靠輸電網層面調度發電機組以及對輸電網進行重構兩種。一定程度上浪費了電力系統中配電網的能力。

當前，隨著大量分布式電源，柔性負荷接入配電網，配電網已經逐步改變傳統的負荷屬性，向著靈活主動的方向發展。這使得輸配電網之間的協同成為重要的發展趨勢。針對輸電網過負荷，如何利用配電網的能力，成為亟需解決的技術難題。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種輸配協同框架的輸電網過負荷緩解系統及方法，實現過負荷時輸配電網之間的協同。

技術方案：一種輸配協同框架的輸電網過負荷緩解系統，包括潮流計算模塊，主動配電網無功調度模塊以及主動配電網有功調度模塊；

潮流計算模塊依據線性化潮流計算方法，快速計算配電網潮流；

主動配電網無功調度模塊用于調度配電網無功設備，降低配電網網損；

主動配電網有功調度模塊用于調度配電網分布式發電機組和柔性負荷，實現對配電網負荷的精確縮減。

一種適用于上述的輸配協同框架的輸電網過負荷緩解系統的方法，包括以下步驟：

步驟1：輸電網發生過負荷問題后，獲取需要削減的負荷量；

步驟2：根據獲取的負荷削減量來選擇主動配電網調度策略；

步驟3：針對輸電網輕度過負荷問題，首先將配電網潮流計算進行線性化，之后采用主動配電網無功優化調度模型降低配電網網損，實現對負荷的削減；

步驟4：針對輸電網重度過負荷問題，首先將配電網潮流計算進行線性化，之后采用主動配電網有功優化調度模型，對配電網中分布式發電機組、柔性負荷進行調度，實現對負荷的削減；

步驟5：將調度結果輸出，并計算所削減的負荷量，將信息反饋至輸電網。

進一步地，步驟3中構建的線性化潮流方程表達式為：

其中，集合u(j)為電網中以j為末端節點的支路的首端節點集合；集合v(j)為電網中以j為首端節點的支路的末端節點集合；為配電網中支路ij的有功功率、無功功率、電阻、電抗和電流的平方，P_jk，Q_jk為節點j注入有功功率的總和和無功功率的總和，P_j，Q_j為節點j的有功功率和無功功率，為節點i和節點j的電壓的平方。

進一步地，步驟3中主動配電網無功優化調度模型表達式為：