[發明專利]一種用戶側多能源系統的安全域在線評估分析方法及系統

在審

• 申請號: 202111520599.8
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114498615A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 周穎;田世明;陳宋宋;宮飛翔;袁金斗;石坤
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提出了一種用戶側多能源系統的安全域在線評估分析方法及系統，其中分析方法包括：獲取多能源系統中源的實時容量；采用交直流同線傳輸方式，獲得多能源系統中源與源之間線路的最大傳輸容量；基于源的實時容量、線路的最大傳輸容量，利用預先構建的多能源系統安全域數學模型對多能源系統進行安全性評估。本發明的技術方案通過引入多能源系統安全域數學模型對多能源系統進行安全性評估，不僅提升了配電系統安全域的實用性，同時增強了用戶側多能源系統的聯合預防，實現系統安全經濟運行。

技術領域

本發明涉及含儲能和光伏系統的電網運行安全性分析領域，具體涉及一種用戶側多能源系統的安全域在線評估分析方法及系統。

背景技術

靜態安全分析在電力系統早期規劃運行中起著非常重要的作用，也是提高電力系統安全的重要手段，電力系統靜態安全分析主要包括預想事故的假設及預防預測控制等。N-1安全校驗是靜態安全分析中的主要手段，在傳統電力系統中包括變壓器N-1校驗和線路N-1校驗。配電系統中N-1安全準則表示系統中某個獨立元件(變壓器、線路等)發生故障時，非故障處仍能正常運行。

目前，輸電系統和配電系統廣泛應用“安全域”法對電力系統安全性進行評估。傳統配電網安全域被定義為使系統N-1安全的所有運行點的集合，其考慮了變電站變壓器的容量，系統拓撲，系統容量和運行約束。“安全域”法在安全校驗方面已經表現出顯著的優勢：可以從整體的角度描述系統穩定的區域，通過測量系統工作點到安全邊界的距離得到各個方向上的安全裕度信息，方便系統進行功率調度和優化控制。現代電網中單一元件故障可能引發新能源連鎖脫網，從而加劇系統功率缺額，目前這方面的研究較少。

綜上所述，多能源系統的安全域研究需要從加強含可再生能源系統電網N-1安全及響應對策分析著手，開展進一步研究。本發明提供了一種用戶側多能源系統的安全域在線評估分析方法，在N-1安全性校驗時考慮光伏、儲能拓撲結構和并網特性，如光伏最大功率跟蹤的實時性和儲能荷電狀態約束等，對傳統配電系統安全域進行完善。加強了多能源系統基于安全域進行評估的準確性，提升了配電系統安全域的實用性，同時增強了用戶側多能源系統的聯合預防，實現系統安全經濟運行。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提出了一種用戶側多能源系統的安全域在線評估分析方法及系統。

第一方面，本發明提出了一種用戶側多能源系統的安全域在線評估分析方法，其改進之處在于，包括如下步驟：

獲取多能源系統中源的實時容量；

采用交直流同線傳輸方式，獲得多能源系統中源與源之間線路的最大傳輸容量；

基于源的實時容量、線路的最大傳輸容量，利用預先構建的多能源系統安全域數學模型對多能源系統進行安全性評估。

優選的，所述基于源的實時容量、線路的最大傳輸容量，利用預先構建的多能源系統安全域數學模型對多能源系統進行安全性評估，包括：

對多能源系統安全域數學模型進行降維可視化處理，獲得多能源系統安全邊界的表達式；

采用非線性自回歸異質模型進行負荷預測，獲得多能源系統中的系統工作點；

將源的實時容量、線路的最大傳輸容量以及系統工作點代入多能源系統安全邊界的表達式中，得到多能源系統安全邊界值的集合；

計算系統工作點到所述集合中各個多能源系統安全邊界值的距離，并根據距離的正負對多能源系統進行安全性評估。

優選的，所述多能源系統安全域數學模型的構建，包括：

采用數字實時仿真系統對多能源系統進行仿真，獲得多能源系統的等效模型；

對等效模型進行安全約束，獲得多能源系統安全域數學模型。