[发明专利]一种基于柔性冷热需求的配电网供电能力评估方法

权利要求书

1.一种基于柔性冷热需求的配电网供电能力评估方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

构建冷热负荷虚拟储能模型，所述冷热负荷虚拟储能模型包括室内空气热平衡模型、围护结构热平衡模型、基于室内空气与围护结构热平衡的建筑虚拟储能模型；

构建考虑用户柔性冷热需求的供电能力评估模型，并基于所述冷热负荷虚拟储能模型对配电网供电能力进行评估；

构建考虑冷热负荷虚拟储能供电能力模型的目标函数并确立约束条件，并求解在约束条件下的目标函数的最优解；

具体为，所述冷热负荷虚拟储能模型的目标函数：

P_net为待评估配电网的供电能力；

m_p为配变p的额定容量；

A_E,p和A_T,p为配变所供电负荷与冷热负荷的负载率；

N为配电网内配变总数；

所述冷热负荷虚拟储能模型的目标函数的约束条件为：；

设备负载率约束：

0≤A_E，p+A_T，p≤1

用户舒适度约束：

-0.5≤Γ^PMV(t)≤0.5

求解在满足目标函数下的配电网平均供电可用度；

ASAI配电网平均供电可用度；

SAIDI_E电负荷在故障后的停电时间；

SAIDI_T冷热负荷在故障后的停电时间；

t_kj为第k次故障时第j个用户停电时间；

α_kj为第k次故障时第j个用户电负荷占负荷总量的百分比；

βkj为第k次故障时第j个用户冷热负荷占负荷总量的百分比；

tsta,kj为第k次故障时第j个用户冷热负荷对应的虚拟储能资源持续运行时间；

q为第k次故障时停电用户总数；

p为在规定时间内故障停电的总次数；

T_al为在规定时间内用户需电小时数；

N_al为评价区域内所有的用户数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建考虑冷热负荷虚拟储能供电能力模型的目标函数并确立约束条件，并求解在约束条件下的目标函数的最优解的步骤包括，

(1)采用蒙特卡洛模拟法对配电网平均供电可用度ASAI进行求解，具体包括如下步骤：

1)选择典型日温度变化曲线，计算不同时刻制冷/采暖设备维持用户最佳舒适度温度(26℃)的出力特性，作为冷/热负荷的负荷特性，并基于电负荷与冷/热负荷的负荷特性，构建负荷时序模型以反映负荷的时变特性；

2)初始化模拟时钟为○，随机生成每个元件的失效前运行时间TTF，并找出最小的TTF_r，对最小的TTF_r元件生成修复时间TTR_r，并将模拟时钟推进到TTF_r；

3)由负荷时序模型读取第r个元件故障时配电网所带用户电负荷与冷热负荷的数值，计算电负荷与冷热负荷占总负荷的比例；

4)基于馈线分区的故障分析过程，确定各用户的停电时间：其中电负荷的停电时间直接统计记录；冷热负荷需要计算电负荷停电时间与基于用户舒适度的虚拟储能持续运行时间之差，统计记录时间之差作为冷热负荷的停电时间；

5)生成一个新的随机数，将其转化为元件r新的运行时间TTF_r′；

6)判断模拟时钟是否跨年，未跨年则分别计算电负荷与冷热负荷的SAIDI指标并进行累加，如跨年则计算终端供电可靠性指标ASAI；

7)判断模拟时钟是否推进到了满足评估精度所需时间长度，达到模拟过程结束，统计各个模拟年的可靠性指标并求平均值，未达到则返回步骤2；

(2)采用遗传算法对供电能力进行求解，采用二进制编码规则，生物遗传概念中的基因段与染色体分别对应单一馈线负载率和网络全部馈线负载率的编码；配电网供电能力作为适应度函数。