[发明专利]一种计及“N-1”准则的配电系统供电能力评估方法

权利要求书

1.一种计及“N-1”准则的配电系统供电能力评估方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

(1)采集配电系统数据：确定评估的研究区域，采集该区域内实际网络的结构信息、主变容量和线路的极限传输容量信息，所述实际网络中包括所述主变即主变压器以及所述线路；

(2)网络拓扑简化：对实际网络进行网络拓扑简化，得到简化后主变之间的联络关系及其联络线路的极限传输容量；

(3)主变互联关系分析：基于简化后主变之间的联络关系，得到一系列有联络关系的主变组成的联络单元，形成主变联络关系矩阵L_link及主变联络关系修正矩阵L′_link；

(4)联络单元“N-1”分析：对各联络单元逐一进行“N-1”分析，得到联络单元中的各台主变在满足“N-1”准则条件下所能达到的最大平均负载率，进而形成联络单元主变最大平均负载率矩阵T_link及联络单元主变最大平均负载率修正矩阵T′_link；

(5)主变最大允许负载率分析：根据联络单元主变最大平均负载率修正矩阵T ′_link，计算各台主变在满足其所属所有联络单元“N-1”准则要求下的最大负载率，形成主变最大允许负载率向量T_N-1；

(6)系统最大供电能力分析：由主变最大允许负载率向量T_N-1和主变容量，得到配电系统的最大供电能力S_N-1；

其中，

步骤(3)包括下列子步骤：

(3.1)形成主变联络关系矩阵L_link：

Llink=L1,1···L1,i···L1,j···L1,NΣ·····················Li,1···Li,i···Li,j···Li,NΣ·····················Lj,1···Lj,i···Lj,j···Lj,NΣ·····················LNΣ,1···LNΣ,i···LNΣ,j···LNΣ,NΣ]]>

式中L_i，j表示第i台主变与第j台主变之间的联络关系，i＝1，2，3，...，N_∑，j＝1，2，3，...，N_∑，N_∑表示研究区域内的主变总台数；存在联络关系时取L_i，j＝1，否则L_i，j＝0；规定主变与自身之间存在联络关系，即取L_i，i＝1；

L_link矩阵是一个对称矩阵，矩阵的第i行或第i列表示系统中与第i台主变具有联络关系的一组主变，即以第i台主变为中心的联络单元；

按站内联络和站间联络的不同，对L_link矩阵进行分块：

式中n表示研究区域内的变电站总座数，N₁，N₂，...，N_n分别表示第1，2，...，n座变电站的主变台数，表示截止到第p座变电站最后一台主变的主变编号，N_∑＝N_n∑＝N₁+N₂+...+N_n，S_p，q表示第p座变电站的主变与第q座变电站的主变之间的联络关系分块矩阵，当p≠q时，表示不同变电站的主变之间的联络关系，当p＝q时，表示相同变电站站内主变之间的联络关系，p＝1，2，3，...，n，q＝1，2，3，...，n；表示站内主变联络关系分块矩阵，表示站间主变联络关系分块矩阵；

(3.2)修正主变联络关系矩阵L_link，形成主变联络关系修正矩阵L′_link：

考虑站内短时允许过载系数k，按式对主变联络关系矩阵L_link进行修正，式中I表示单位阵；

步骤(4)包括下列子步骤：

(4.1)形成主变容量矩阵R_T及主变容量修正矩阵R′_T：

定义主变容量矩阵：

式中R_i表示第i台主变的容量，i＝1，2，3，...，N_∑；

按式对主变容量矩阵R_T进行修正，得到主变容量修正矩阵R′_T，

式中R′_i，j表示在第i台主变发生故障时，参与分摊负荷的第j台主变的容量，规定i＝j时，R′_i，i＝R_i；

(4.2)形成不考虑联络线路的极限传输容量时的联络单元最大平均负载率矩阵T_link：

Tlink=T1,1···T1,j···T1,NΣ···············Ti,1···Ti,j···Ti,NΣ···············TNΣ,1···TNΣ,j···TNΣ,NΣ]]>

式中T_i，j表示为满足“N-1”准则，第i个联络单元中的第j台主变所能达到的最大负载率；当L_i，j＝0时，T_i，j＝0，当L_i，j≠0时，

Ti,j=Σj=1NΣj≠iRi,j′Σj=1NΣj≠iRi,j′+Ri,i′=Σj=1NΣj≠iRi,j′Σj=1NΣj≠iRi,j′+Ri;]]>

(4.3)形成负荷转移需求矩阵Tr：

Tr=0···Tr1,i···Tr1,j···Tr1,NΣ·····················Tri,1···0···Tri,j···Tri,NΣ·····················Trj,1···Trj,i···0···Trj,NΣ·····················TrNΣ,1···TrNΣ,i···TrNΣ,j···0]]>

式中Tr_i，j表示第i台主变发生故障时需向与之联络的第j台主变转移的负荷大小，

Tri,j=Ri×Σj=1NΣj≠iRi,j′Σj=1NΣj≠iRi,j′+Ri′×Ri,j′Σj=1NΣj≠iRi,j′=Ri×Ti,j×Ri,j′Σj=1NΣj≠iRi,j′;]]>

(4.4)根据主变联络关系矩阵L_link和主变间联络线路的极限传输容量，形成联络容量约束矩阵R_L：

RL=0···RL1,i···RL1,j···RL1,NΣ·····················RLi,1···0···RLi,j···RLi,NΣ·····················RLj,1···RLj,i···0···RLj,NΣ·····················RLNΣ,1···RLNΣ,i···RLNΣ,j···0]]>

式中表示第i台主变与第j台主变之间联络线路的极限传输容量，代表第i台主变发生故障时，通过第i台主变与第j台主变之间的联络线路，第j台主变可接受的极限负荷大小；

(4.5)修正负荷转移需求矩阵Tr，形成负荷转移修正矩阵Tr′：

按式对负荷转移需求矩阵Tr进行修正；

(4.6)修正联络单元主变最大平均负载率矩阵T_link，形成联络单元主变最大平均负载率修正矩阵T′_link：

其中T′i,j(j≠i)=Ri,j′-Tri,j′Ri,j′,]]>T′i,i=Σj=1j≠iNΣTri,j′Ri;]]>

步骤(5)中求取主变最大允许负载率向量T_N-1的方法：

TN-1=[T1,···Tj,···TNΣ]T]]>

其中j＝1，2，3，...，N_∑。

2.权利要求1所述方法在配电系统规划或配电系统运行中的应用。