[发明专利]基于预测技术的主动配电网供电能力实时评估方法

摘要

本发明公开了一种基于预测技术的主动配电网供电能力实时评估方法，涉及电力系统调度高级技术领域。本发明包括如下步骤(1)采用基于相似日小波支持向量机的预测方法进行负荷预测；(2)采用基于紧致型小波神经网络的预测方法对分布式电源出力进行预测；(3)基于步骤(1)、(2)建立配电网在满足支路功率约束和节点电压约束的条件下所能供应的最大负荷数学模型；(4)利用潮流法对步骤(3)的模型依次进行负荷的增长模式的确定、临界点的确定、供电瓶颈序列的确定。本发明能够对未来一段时间内配电网的供电能力和供电裕度进行实时评估，还能够使调度人员能够根据评估结果提前采取相应的措施以保证电网运行的安全性和可靠性。

主权项

一种基于预测技术的主动配电网供电能力实时评估方法，其特征在于：其步骤如下：(1)采用基于相似日小波支持向量机的预测方法进行负荷预测；(2)采用基于紧致型小波神经网络的预测方法对分布式电源出力进行预测；(3)基于步骤(1)、(2)建立配电网在满足支路功率约束和负荷点电压约束的条件下所能供应的最大有功功率数学模型；其目标函数可以表示为：maxPL=Σi=1NPLi---(1)]]>式中：PL为配电网能够供应的有功功率；N为负荷点数；PLi为负荷点i处的有功功率；其约束条件为：PGi+PDi-PLi′′=UiΣj=1NUj(Gijcosθij+Bijsinθij)---(2)]]>QGi+QDi-QLi=UiΣj=1NUj(Gijsinθij-Bijcosθij)---(3)]]>Uimin≤Ui≤Uimax---(4)]]>Il≤Ilmax---(5)]]>ST≤STmax---(6)]]>式中：PGi、PDi和P″Li分别为负荷点i处发电机、分布式电源和负荷的有功功率；QGi、QDi和QLi分别为负荷点i处发电机、分布式电源和负荷的无功功率；Gij和Bij分别为支路i‑j的电导和电纳；θij为负荷点i和负荷点j之间的功率角；Ui、Uimax和Uimin分别为负荷点i处的电压及其上下限；Il和Ilmax分别为线路l的电流及其上限；ST和STmax分别为变压器T的功率及其上限；(4)利用潮流法对步骤(3)的模型依次进行负荷的增长模式的确定、临界点的确定、供电瓶颈序列的确定；其中，负荷增长模式的确定步骤如下：将一天划分为24个时段，则负荷点i处的有功功率相对增长率为：ri=PLimaxPLimin(PLimin≠0)---(7)]]>式中：ri为负荷点i处有功功率相对增长率；PLimax和PLimin分别为24个时段中负荷点i处有功功率的最大值和最小值；由此，配电网中基于相对增长率的负荷增长模式可以表示如下：PLi(m)＝PLi(0)(1+ri％)m  (8)P′Li(m)＝PLi(m)‑PDi  (9)PL(m)=Σi=1NPLi(m)---(10)]]>PL′(m)=Σi=1NPLi′(m)---(11)]]>式中：PLi(m)为负荷增长m次之后负荷点i处的有功功率；PLi(0)为负荷点i处有功功率初始值；P′Li(m)为负荷增长m次之后负荷点i处的净有功功率；PDi为负荷点i处分布式电源的有功功率；PL(m)为负荷增长m次之后整个配电网的有功功率；P′L(m)为负荷增长m次之后整个配电网的净有功功率；其中，临界点的确定是给定初始值m＝m0，依次调用PL’(km0)(k＝1,2,3…)进行潮流计算，直到系统第一次发生越限为止，记此时k＝k0，则系统的供电能力必然处于PL[(k0‑1)m0]和PL(k0m0)之间；给定精度ε＝ε0，令a＝(k0‑1)m0，b＝k0m0，区间[a,b]的中点设为c，调用PL’(c)进行潮流计算，若系统不越限则令a＝c，否则令b＝c，重复以上步骤直到满足精度要求，即b‑a<ε0，输出PL(a)的值即为当前配电网的供电能力；其中，供电瓶颈序列的确定是待步骤(4)中临界点确定后，记发生越限的负荷点为供电瓶颈，且记录发生越限的负荷点的负荷点号及其越限的约束条件，并放宽该约束，继续增长负荷，确定下一个供电瓶颈；以此循环，即可得到某时刻下的供电瓶颈负荷点号的序列。