[发明专利]一种主动配电网的电压薄弱点辨识方法

说明书

本发明涉及一种主动配电网的电压薄弱点辨识方法，传统的配电网薄弱点识别方法一般仅考虑负荷波动情况下，对系统进行电压薄弱点辨识，而本发明针对主动配电网特性，建立分布式电源随机出力模型及负荷增长模型，通过对DG的随机出力和负荷随机波动进行分层抽样，进而形成包含DG出力和节点负荷组合的抽样矩阵，结合连续潮流法筛选出最逼近电压崩溃的采样矩阵。最后，根据节点电压薄弱点技术指标对系统的薄弱节点进行排序，完成主动配电网的电压薄弱点辨识，可为主动配电网的稳定运行提供帮助。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体地说，涉及一种分布式能源接入主动配电网的电压薄弱点评估方法。

背景技术

近年来，面对能源危机以及日益突出的环境问题，绿色可再生能源分布式能源得到快速发展。DG的接入电网带来的不确定性及传统负荷的随机波动性使电网的运行较以往更易接近其极限状态，随时可能发生因线路传输功率过高导致的全网电压失稳事故。研究新能源接入电网下的负荷波动极限，分析系统的静态电压稳定性对电网运行人员掌握系统运行状况，监控电压薄弱区域，避免电网电压崩溃具有重要意义。

目前，电网静态电压稳定性的分析仍基本局限于以连续潮流法和直接求解崩溃点法为代表的传统分析方法。概率潮流是K.Borkowska于1974年提出的一种潮流分析方法，该方法将系统参数的随机变量作为输入数据并给定其概率统计特性，输出节点电压及支路潮流的概率统计特性，从而获取节点电压、有功和无功功率的取值范围及概率分布。将概率潮流法引入静态电压稳定性分析能有效地顾及到新能源接入电网后的波动性及负荷的不确定因素。

发明内容

本发明解决新能源接入电网的电压稳定性评估问题，提供一种考虑分布式电源出力变化和负荷波动极限的电力系统电压薄弱点评估方法。该评估方法重点考虑系统中负荷波动极限及分布式电源随机出力并结合N-1故障分析，通过节点崩溃电压均值和节点崩溃电压方差两个指标的对系统的电压薄弱点进行计算评估，进而确定了主动配电网中系统节点电压薄弱的节点及薄弱区域。

本发明采用如下技术方案：

一种主动配电网的电压薄弱点辨识方法，包括如下步骤：

步骤1,获取主动配电网的相关参数，包括系统结构参数、系统内元件参数；所述系统结构参数包括但不限于系统总节点数M、负荷节点数r，线路数l、分布式电源数m；系统内元件参数包括但不限于母线电压参数、DG出力参数、线路阻抗参数、负荷参数、变压器参数；

步骤2,确定各负荷节点的负荷增长系数的区间；

若系统有r个负荷节点，将电网每日最小负荷率设定为70％，则所有负荷的最低系数限值为0.7，最高系数限值的求取则采用改进的二分搜索法，对第i个节点的负荷以单负荷增长方式至系统崩溃，定义此时的负荷增长系数为α_i，将α_i作为第i个节点负荷增长的最高系数限值；由此得到第i个负荷节点的负荷增长系数的区间为[0.7,α_i]；

步骤3,基于负荷波动极限法获取系统崩溃状态下的系统崩溃系数矩阵及崩溃电压矩阵；

1)若系统有r个不同的负荷节点，则每个节点的负荷定义为L＝[L1,L2,…,Lr]，进一步地，考虑到负荷的变化情况，定义节点k的初始负荷为Lk0(k＝1,2,…,r)。将系统所有的负荷节点按照等比例增长方式增加负荷，一直到系统接近临界崩溃状态，把此时的负荷增长系数记为α_M，α_M值作为每个采样点对应系统的连续潮流计算能否收敛的依据；