[发明专利]一种有源配电系统运行灵活性的时序量化分析方法

说明书

一种有源配电系统运行灵活性的时序量化分析方法，包括：输入选定的辐射状运行的有源配电系统的结构及参数；在不考虑可控资源调节作用的前提下，进行系统时序潮流计算，获得配电系统各时段的初始运行状态；针对节点建立基于节点功率模型的节点灵活性的时序表示；考虑配电网络的拓扑连接关系，建立灵活性时序分析模型；得到各时段中各节点可控资源的时序运行策略的集合；计算得到各时段中量化的配电系统运行灵活性。本发明充分发挥可控资源的调控作用，适应分布式电源的高渗透率接入，综合考虑节点灵活性的时序量化表示、配电系统灵活性时序分析方法，得到有源配电系统运行灵活性的评价方法。

技术领域

本发明涉及一种配电系统运行灵活性的量化分析方法。特别是涉及一种有源配电系统运行灵活性的时序量化分析方法。

背景技术

随着分布式电源(Distributed Generators,DGs)广泛地接入配电系统中，配电系统逐渐转变为具有电能收集、传输、存储、分配功能的有源配电系统。在有源配电系统中，用户侧不确定的负荷需求和分布式电源出力的频繁波动，使配电系统的不确定性进一步增加。在实际运行中，为应对种类繁多的运行需求和运行场景，有源配电系统必须具有协调灵活资源、调节运行状态的能力，即运行灵活性。

运行灵活性的基础是配电系统中装设的可控资源，传统的可控资源多为离散调节，调节精度较低且动作成本大，在灵活性方面的潜力较小；随着电力电子设备的发展，可控资源逐渐具有快速调节的能力，能够实时响应配电系统运行状态的变化，且具有较低的动作成本。电动汽车、储能系统、静止无功补偿器等新型可控资源为节点灵活性提供了巨大的潜力。但由于现有配电技术理念和方法的局限性，实现对多样化可控资源的有效统筹分析仍较为困难。

通过可控资源运行策略的调节，可控资源的运行灵活性转变为节点的运行灵活性。通过物理网络进行耦合，节点的运行灵活性组成了配电系统的运行灵活性。但受制于物理网络的传输能力限制和配电系统安全运行的要求，可控资源的运行策略受到限制，节点灵活性并不能完全转化为整个配电系统的灵活性。考虑到负荷需求、分布式电源出力的不确定性，配电系统中可控资源的运行策略进一步受到限制，配电系统的灵活性降低。

针对配电系统不同运行的场景，国内外已经广泛开展了运行灵活性量化分析的相关研究，并给出了一系列灵活性评价方法。目前现有的运行灵活性量化分析方法虽然都在一定程度上反映了电力系统调节可控资源的能力，但各方法在应用场景和评价方法等方面均有所不同。应用场景方面主要针对单一时段的灵活性进行量化分析，对运行灵活性的时序分析仍处于初级阶段；评价方法方面，现有评价方法主要采用灵活性不足指标描述配电系统的供需不平衡程度，缺少面向灵活运行的配电系统灵活性评价手段。因此，亟需一种面向灵活、高效、安全运行配电系统的运行灵活性时序量化分析方法，用以解决分布式电源高渗透率接入下有源配电系统的运行灵活性量化问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种充分发挥可控资源的调控作用，适应分布式电源的高渗透率接入的有源配电系统运行灵活性的时序量化分析方法。

本发明所采用的技术方案是：一种有源配电系统运行灵活性的时序量化分析方法，包括如下步骤：

1)根据选定的辐射状运行的有源配电系统，输入如下的系统参数：线路参数，负荷水平，网络拓扑连接关系，系统节点电压安全范围和支路电流限制，分布式电源的接入位置和容量，可控资源的接入位置、容量及参数，量化分析的时段及总时长，负荷需求、分布式电源出力在各时段的波动系数；

2)依据步骤1)提供的配电系统结构及参数，在不考虑可控资源调节作用的前提下，进行系统时序潮流计算，获得配电系统各时段的初始运行状态；

3)依据步骤2)得到的配电系统各时段的初始运行状态，进一步考虑设有可控资源的节点，针对所述节点建立基于节点功率模型的节点灵活性的时序表示；

4)依据步骤3)得到的节点灵活性的时序表示，考虑配电网络的拓扑连接关系，建立灵活性时序分析模型；