[发明专利]一种柔性台区的风险评估方法

说明书

一种柔性台区的风险评估方法，根据配电变压器负载状况，进行重载、超载风险的评估，具体包括以下步骤：S1、分别建立快充负荷的传统接入方式和柔性台区接入方式的拓扑结构；S2、构建台区变压器、电动汽车快充负荷的概率模型；S3、设定台区变流器的控制策略与约束条件；S4、建立配电台区的风险评估指标；S5、输入相关参数，计算风险指标及各个配变负荷的概率密度函数。本发明围绕配变超、重载对低压配电台区进行风险评估，从安全性、经济性两个方面，展示了柔性台区相对传统接入的优势，同时展示了本评估方法计算的准确性和快速性两个方面的优势。

技术领域

本发明属于电力技术领域，为一种柔性台区的风险评估方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展和变流器的广泛应用，配电台区低压侧可以通过变流器形成直流互联，形成“柔性台区”。在柔性台区内部，可以不经过AC/DC变流接入大规模的直流快充负荷，并通过直流母线和变流器对各个台区进行功率的传输和分配。

当前，由于电动汽车规模逐渐增大。在大规模快充负荷的冲击下，由于传统中压配电网采取闭环设计、开环运行的模式，配电变压器供电能力不足，过载、老化问题严重，替换成本高。而中压侧互联需要建立换流站，带来高昂的建设成本和运行成本。配网低压侧互联因其成本低、可行性高，具有良好的应用前景。为了比较柔性台区结构对于传统结构在接入快充负荷方面的优势，需要对两种不同的拓扑结构进行风险评估。而现有对配电网评估的方法，大多需要输入大量负荷数据，处理后得到结果，例如采用经济性最优的评估方式，数据计算量十分大，耗时大而速度慢，不能快速完成对柔性台区设置方式的评估，不利于柔性台区方案的快速布置实施。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题，提出一种柔性台区的风险评估方法，围绕配变超、重载对低压配电台区进行风险评估，从安全性、经济性两个方面，展示了柔性台区相对传统接入的优势，同时展示了本评估方法计算的准确性和快速性两个方面的优势。

本发明的技术方案为：一种柔性台区的风险评估方法，根据配电变压器负载状况，进行重载、超载风险的评估，具体包括以下步骤：

S1、分别建立快充负荷的传统接入方式和柔性台区接入方式的拓扑结构，比较柔性台区接入方式和传统接入方式；

S2、对柔性台区接入方式，构建台区居民负荷、电动汽车快充负荷的概率模型，在构建概率模型时，只考虑居民负荷的有功功率；

S3、设定柔性台区变流器的控制策略与约束条件，将交流、直流快充负荷平均分配到各个台区：

设拓扑结构中有N个台区，若台区T1承担了交流充电桩，台区T1的变流器功率为：

则其他台区变流器功率为:

式中，P^ac表示配电网交流负荷，P^dc表示配电网直流负荷，时，表明变流器处于整流状态，功率从交流台区流向直流母线；反之处于逆变状态，功率从直流母线流向交流台区；

各台区变压器功率为：

为第n个台区的居民负荷功率，n∈N,P^ess为配电网中储能系统ESS的功率，根据公式(4)-(6)，只需要对直流母线和交流桩上的负荷进行简单计算，将结果作为控制指令输入变流器，即可完成快充负荷的平均分配；

S4、建立配电网柔性台区的风险评估指标；

S5、输入相关参数，计算风险指标，评估当前柔性台区设置的安全性、经济性。