[发明专利]一种考虑差异可靠性的有源配电网供电能力评估方法

说明书

一种考虑差异可靠性的有源配电网供电能力评估方法：建立考虑差异可靠性的有源配电网供电能力评估模型，模型的目标函数为有源配电网供电能力最大，系统供电能力包括主变压器层和中压网层，模型的优化对象为各条馈线接入的年负荷峰值，并以可靠性指标作为约束条件。给出考虑差异可靠性的有源配电网供电能力评估模型的求解方法，包括含主变压器以及分布式光伏与蓄电池的有源配电网可靠性评估，以可靠性评估结果作为重要约束的供电能力优化计算。本发明能够结合不同区域的差异化可靠性需求，以及分布式光伏和储能的接入，可以输出网络满足整体与差异可靠性约束的最大供电能力，实现供电能力整体以及分区局部的优化，为现有配电网结构下供电能力的提高提供支撑。

技术领域

本发明涉及一种有源配电网供电能力评估方法。特别是涉及一种用于城市配电网规划的考虑差异可靠性的有源配电网供电能力评估方法。

背景技术

供电能力是电网在满足一定安全准则条件下所能供应的最大负荷。随着国内经济的发展以及配电系统的迅速扩张，计算评估现有配电系统的供电能力和规划未来的供电能力都是十分必要的。同时，城市地区土地资源的紧张又难以适应配电网扩建的需求。因此，如何优化现有网络的供电能力并释放供电潜力受到了越来越多的关注。而随着可再生分布式能源的广泛接入，其对配电网的运行方式以及转供能力将产生重要的影响，供电能力作为配电网的重要评估指标，也需要同分布式光伏相结合。基于此，对于有源配电网供电能力的评估将具有更加广泛与实用的前景。

对于供电能力的评估方法，早期的方法主要基于潮流计算，如以变电容量为依据评估配电系统供电能力的容载比法，综合考虑变电容量与负荷转移能力的最大负荷倍数法、负荷能力法、网络最大流法等，以及基于盲数模型和重复潮流法的含分布式光伏配电网供电能力评估等。此类方法可在节点电压、支路功率等系统约束条件下求取网络的最大供电能力。然而，基于潮流计算的方法忽略了电力用户对于供电的连续性要求，因此又发展出了计及N-1安全准则的供电能力评估方法，该方法考虑主变压器互联关系、变电站间的负荷转移等因素、以及主变压器下属的馈线互联结构，在N-1准则下评估网络最大供电能力，从而兼顾了配电系统的可靠性与经济性指标。

然而，对于计及N-1安全准则的配电系统供电能力计算方法，需要电网在尖峰负荷时刻刚性地满足N-1校验，但在实际电网运行过程中，尖峰负荷通常是均值负荷的数倍且持续时间很短，为进一步挖掘系统供电潜力，又提出了考虑可靠性的供电能力评估模型，以具体的可靠性指标为约束实现供电能力最大化，但其仅能应用于不含DG与储能的传统配电网，且对于可靠性是以整体约束的形式进行考量。而在实际应用中，由于负荷等级的不同，不同用户对于供电可靠性的需求也存在差异，因此，寻找一种差异可靠性的求解与描述方法，并结合DG与储能的接入，进行差异可靠性约束下有源配电网的供电能力评估将更具应用价值，其将能够结合电网运行实际，挖掘供电潜力，提升电网建设与运行的经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种将能够为现有配电网结构下供电能力的提高提供支撑的考虑差异可靠性的有源配电网供电能力评估方法，是通过构建以最大供电能力为目标、不同用户的差异化可靠性需求为主要约束的有源配电网供电能力评估模型，以馈线负荷为优化对象实现可靠性计算与供电能力评估的耦合，在特定的可靠性约束下，通过优化馈线负荷的分布，实现供电能力的最大化。

本发明所采用的技术方案是：一种考虑差异可靠性的有源配电网供电能力评估方法，包括如下步骤：

1)建立考虑差异可靠性的有源配电网供电能力评估模型，模型的目标函数为有源配电网供电能力最大，系统供电能力包括主变压器层和中压网层，设系统中有n台主变压器，各台主变压器的编号为1,2,…,i,…n，其中与第i台主变压器相连的馈线数目为m_i，则与主变压器相连的各条馈线编号为1,2…,q,…,m_i，模型的目标函数如下：

模型的优化对象为各条馈线接入的年负荷峰值，并以可靠性指标作为约束条件。