[发明专利]面向有源配电网的孤岛内启发式负荷削减模型的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统可靠性运行的负荷削减模型。特别是涉及一种用于确定配电网孤岛运行时电力供应不足情况下的负荷削减策略的面向有源配电网的孤岛内启发式负荷削减模型的构建方法。

背景技术

近年来，随着我国资源环境问题的日趋严重，以资源节约环境友好为特点的分布式电源得到了大力的发展，越来越多的接入了现有的配电网之中。分布式电源的引入提升了传统配电网的灵活性、经济性与环保性，但也将改变传统配电网的故障运行方式与可靠性评估方法，需要考虑分布式电源并网孤岛等运行状态，为电力系统的可靠运行评估带来了新的挑战。

现有的分布式电源除了典型的风机，光伏等小容量可再生能源发电设备外，还搭配以蓄电池为代表的储能装置，以弥补可再生能源出力波动性的不足。蓄电池通过采用不同的充放电策略，储存分布式电源和负荷的过剩功率并在出力不足时释放，维持系统在不同状态下的平稳运行。

当有源配电网某一元件发生故障时，为了充分利用分布式电源运行灵活的特点提升电网可靠性，可在故障发生后将本地的负荷同故障系统电气隔离，并利用本地分布式电源单独为负荷供电，此时的本地电力系统处于孤岛运行状态。当分布式电源供应充足时，孤岛运行可以保证本地负荷不受系统故障的影响而停电，待系统故障修复后，可将分布式电源与本地负荷组成的小电力系统重新并入电网。

孤岛内的停电情况取决于内部的电力平衡，当分布式电源总出力大于总负荷时，孤岛内的负荷点将不会失电；而若分布式电源出力不足时，需要进行负荷削减，以平衡电力供需，保证部分负荷的正常运行。

由于孤岛内分布式电源的出力与负荷实时变化，且蓄电池在每一时刻对外提供的最大功率决定于负荷削减的结果，因此负荷削减问题无法通过解析法求取。而枚举法又需要较长的时间与计算内存。因此，构建一种面向有源配电网的新型负荷削减模型，以显著提高运算速度，具有良好的应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有运算速度快，占用内存小的面向有源配电网的孤岛内启发式负荷削减模型的构建方法。

本发明所采用的技术方案是：一种面向有源配电网的孤岛内启发式负荷削减模型的构建方法，包括如下步骤：

1)构建孤岛运行时元件模型，包括风机出力模型、光伏出力模型、负荷模型和蓄电池模型；

2)构建负荷削减模型；

3)求解孤岛内负荷削减模型。

步骤1)所述的风机出力模型的构建，包括：

(1)采用时间序列的ARMA模型模拟产生风速的时序数据：

V_t＝μ_t+σ_ty_t(1)

y_t＝φ₁y_t-1+φ₂y_t-2+…φ_ly_t-l+…φ_ny_t-n+α_t-α_t-1θ₁-α_t-2θ₂-…α_t-sθ_s…-α_t-mθ_m(2)

式中，V_t为实时风速；μ_t为评估区域内历史风速数据的平均值，σ_t为历史风速分布的标准差，y_t为时间序列，φ_l为自回归系数，l＝1,…n；θ_s为滑动平均系数，s＝1,…m；α_t为白噪声系数，服从均值为0、方差为的独立正态分布；

(2)建立风机出力模型