[发明专利]可再生能源接入配电网的最大容量计算系统和方法

说明书

本发明公开了可再生能源接入配电网的最大容量计算系统和方法。所述可再生能源接入配电网的最大容量计算系统和方法包括配电网自动化系统接口模块、配电网络结构数据库模块、可再生能源接入最大容量计算模块、控制对象选择模块、人机交互模块、操作命令下发通信接口模块，同时，本发明提出了基于阻抗支路方程和节点电压方程的配电网计算模型及可再生能源接入最大容量计算模型下的可再生能源接入配电网的最大容量调控计算模型，并利用所述计算模型进行可再生能源接入最大容量调控计算，形成了可再生能源接入最大容量控制策略的调控方法，以此调控方法可使本发明快速计算并形成可再生能源接入最大容量调控策略，从而提高了所述可再生能源接入最大容量调控系统的求解效率，提高运算速度，最终达到降低网络损耗，提高配电系统运行经济性的目的。

技术领域

本发明涉及可再生能源技术领域，特别是涉及可再生能源接入配电网的最大容量计算系统和方法。

背景技术

目前，全社会都在大力推动可再生能源的发展和利用，达到对传统化石燃料的替代和加强对环境的保护的目的。因此，以风电和光伏为代表的可再生能源基地大量建设，随之而来的是大规模可再生能源的并网运行。大规模可再生能源并网在解决能源危机的同时也会带来新的问题，比如其出力受环境因素影响而难以控制，对备用电源要求提高以及给调度运行部门的运行方式安排带来困难等。上述问题都已经成为广大学者研究的重点内容，也已经取得了一系列的研究成果。

但是，在关注可再生能源的利用与消纳的同时还需要关注另外一个问题，就是可再生能源并网后电网运行的稳定性。从电压稳定的角度来看，在每一个负荷断面都有其稳定边界，尤其在可再生能源带来的不确定性比较大的情况下，电压稳定边界的确定就更加困难。本文以接入可再生能源极限容量为计算目标，以确定静态电压稳定边界条件为手段，对能够接入电网的可再生能源最大容量进行了研究，以期从电压稳定的角度探索可再生能源的合理利用问题。

在电力网络方程当中，支路量、电流量，除了在配网的分析中有一些应用之外，还是很少被作为状态变量的。有学者在电气元件的型等值电路基础上，建立电力网络分析的支路电流-节点电压混合方程，实现了电力网络的支路状态变量表示方式。在上述研究中，作为电力网络中最明显的特征，潮流量被直接体现出来，通过以支路电流作为状态变量对电力系统进行分析，相当于变换了分析问题的角度，从另一个侧面发现了一些值得深入研究的问题。

因此需要从可再生能源接入配电网的最大容量的角度去研究配网自动化为电网运行的稳定性带来的影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明之目的在于提供一种可再生能源接入配电网的最大容量计算系统和方法，其可有效地提高在配电自动化环境下可再生能源接入配电网的最大容量计算结果的准确度，从而提高了所述电网条件下可再生能源接入配电网的最大容量计算系统的整体工作效果。

为达到上述目的，本发明提供一种可再生能源接入配电网的最大容量计算系统，包括：

配电网自动化系统，用于获取典型运行日下配电网历史运行数据值及当前时刻下配电网的实时运行数据；

配电网络结构数据库，用于获取配电网支路参数；

可再生能源接入最大容量计算模块，接收该配电网自动化系统获取的典型运行日下配电网各节点电压历史数据值、各节点注入的有功功率值及无功功率值作为可再生能源接入最大容量计算模块的电压初始计算值，利用基于阻抗支路方程和节点电压方程组成的配电网络计算模型及支路电压初始值计算配电网各条支路的电流初始值，利用电压初始值、各支路电流初始值、可再生能源接入最大容量计算模型求解的可再生能源接入容量及牛顿拉夫逊迭代算法计算出各支路电流的新值，进而计算可再生能源接入最大容量值，并依据各支路电流新值与各支路电流初始值之间的差值利用基于阻抗支路方程和节点电压方程的配电网络计算模型形成可再生能源接入最大容量调控策略；

控制对象选择模块，用于提供调度人员对操作对象进行选择，发出控制命令；