[发明专利]一种柔性台区安全经济运行边界的构建方法及应用方法

说明书

一种柔性台区安全经济运行边界的构建方法及应用方法，考虑规模化电动汽车负荷，具体包括以下步骤：1)确定安全经济运行边界的对象；2)获取该对象以外对象的功率曲线，并作为步骤3的输入；3)设定经济指标约束，求解优化问题，获取该对象在各时段的最大可接入功率值，得到安全经济运行边界；4)求取安全裕度百分数，判断当前运行点的安全裕度。本发明根据台区变压器和换流器的容量约束，以及运行经济指标约束，构建了兼顾安全性和经济性的安全经济边界，能够为台区调度人员提供各时段所能接入的最大负荷以及当前运行点的安全裕度，确保柔性台区的安全经济运行。

技术领域

本发明属于电力系统运行领域，具体涉及一种考虑规模化电动汽车负荷的柔性台区安全经济运行边界的构建方法。

背景技术

随着化石能源的过度消耗，全球能源危机不断加剧，环境破坏愈发严重。在自然资源紧张和环境污染加剧的双重压力下，在城市交通系统的节能减排方面具有优势的电动汽车(electric vehicle,EV)受到了人们的广泛关注。随着相关技术的不断成熟，电动汽车的规模化应用必将成为未来城市交通系统的重要特征，是解决城市环境问题和缓解能源危机的有效途径。我国也制定了适合国情的发展规划，推进电动汽车产业化进程，计划在2020年基本建成满足超过500万辆电动汽车充电需求的基础设施体系。配电台区作为配电网中充电桩的直接接入点，受到电动汽车充电负荷的冲击最为明显。现有文献均是基于传统交流台区来研究减小电动汽车充电带来的负面影响的方法。而传统的交流台区均是独立运行，对电动汽车充电负荷的接纳能力受到各自变压器容量的限制，无法实现对变压器容量的充分利用。此外，相比于交流配电系统，直流配电系统具有电能损耗低、电能质量高、供电容量大、供电可靠性强以及易接纳分布式电源等优势。

因此，现有技术提出了柔性台区的概念，基于电力电子技术，将若干交流台区通过电压源型换流器(voltage source converter,VSC)互联，实现多台区协同运行与控制，充分利用各台区的变压器容量，减小规模化电动汽车接入为电网带来的负面影响。本发明就是针对柔性台区安全经济运行进行的研究。

发明内容

本发明要解决的问题是：针对柔性台区技术，提出一种一种考虑规模化电动汽车负荷的柔性台区安全经济运行边界的构建方法，用于兼顾柔性台区运行的安全性和经济性。

本发明的技术方案为：一种柔性台区安全经济运行边界的构建方法，考虑规模化电动汽车负荷，构建柔性台区运行的安全经济运行边界，用于辅助对柔性台区的调度和运行，包括以下步骤：

1)确定柔性台区内安全经济运行边界的研究对象，即当前运行点，所述安全经济运行边界指电力系统运行点在满足安全约束、以及经济约束的前提下，能够达到的运行参数边界；

2)柔性台区中除步骤1)研究对象以外的其他非研究对象为非当前运行点，获取非当前运行点的功率曲线，并作为步骤3)的输入；

3)设定经济指标约束，即柔性台区的运行成本约束，在安全约束和设定的经济指标约束下通过对柔性台区的运行参数求解优化问题，获取当前运行点在各时段的最大可接入功率值，得到安全经济运行边界；

4)根据安全经济运行边界，求取安全裕度百分数，判断当前运行点的安全裕度，安全裕度百分数越大，表明当前运行点距离安全经济边界越远，即当前运行状态越安全；反之风险越大。

进一步的，步骤1)的研究对象指某个充电站或某个居民负荷，步骤2)的非研究对象指柔性台区中的其他充电站或居民负荷。

进一步的，步骤3)所述的优化问题包括：

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