[发明专利]一种含多端柔性多状态开关的配电网过载风险评估方法

说明书

本发明公开了一种含多端柔性多状态开关的配电网过载风险评估方法。本发明对多条馈线末端连结柔性多状态开关的配电网，在已知其各条馈线时序负荷概率模型和柔性多状态开关各端容量配置的条件下，通过数学解析的方法计算配电网的过载风险指标。本发明可在明确各条馈线时序负荷概率模型的条件下，比较柔性多状态开关的不同容量配置方案对配网过载风险的影响，可在无需额外已知条件的情况下，判断配网是否需要装备柔性多状态开关和确定柔性多状态开关的容量配置，对柔性多状态开关规划具有重大意义。

技术领域

本发明属于配电网过载风险评估领域，具体地说是一种含多端柔性多状态开关的配电网过载风险评估方法。

背景技术

近年来，随着新型功率器件的兴起和用户不断丰富的用电需求，以柔性多状态开关为代表的柔性配电装备得到了迅速的发展。柔性多状态开关具备灵活潮流控制能力，可有效提高配电网运行控制的灵活性、经济性和可靠性，满足分布式电源消纳、高电能质量、高供电可靠性等定制电力需求。

传统评价配网过载风险的方法主要有仿真法和解析法。仿真法利用各馈线的负荷分布模型，通过蒙特卡洛法方法在大量计算的基础上求取过载风险指标，运算时间长，结果精确度难以保证；而柔性多状态开关出现后，传统解析方法无法处理多馈线之间的潮流互济问题，不再适用。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种含多端柔性多状态开关的配电网过载风险评估方法，其可快速计算柔性多状态开关不同容量配置方案下的配电网过载风险指标，以指导合理选择柔性多状态开关的各端容量。

本发明采用的技术方案为：一种含多端柔性多状态开关的配电网过载风险评估方法，其对多条馈线末端连结柔性多状态开关的配电网，在已知其各条馈线时序负荷概率模型和柔性多状态开关各端容量配置的条件下，通过数学解析的方法计算配电网的过载风险指标，即平均过载状态概率π_OL和期望缺供电量EENS。

本发明可在明确各条馈线时序负荷概率模型的条件下，比较柔性多状态开关的不同容量配置方案对配网过载风险的影响，可在无需额外已知条件的情况下，判断配网是否需要装备柔性多状态开关和确定柔性多状态开关的容量配置，对柔性多状态开关规划具有重大意义。

进一步地，所述的含多端柔性多状态开关的配电网过载风险评估方法包括如下步骤：建立每条馈线的正态分布概率模型；根据负荷大小，将单馈线划分为4种状态并计算处于每种状态下的概率；配电网状态划分为4ⁿ种，求配电网处于每种状态下的概率；求配电网在每种状态下的过载状态概率π_fail|k和期望缺供电量EENS_k；利用全概率公式和求和公式分别计算配电网的过载风险指标π_OL和期望缺供电量EENS。

更进一步地，所述的含多端柔性多状态开关的配电网过载风险评估方法的具体过程如下：

步骤1：将一天平分为24个时间段，针对负荷之间相互独立的n条馈线，设其中第i条馈线在时间段t的有功负荷为P_Li(t)，P_Li(t)大小满足的正态分布的参数为μ_i(t)、σ_i(t)，则P_Li(t)的概率模型用下式表示：

步骤2：根据第i条馈线有功负荷P_Li(t)、馈线传输功率上限P_Ni和该端柔性多状态开关容量P_SNi的大小，对t时间段第i条馈线的状态S_i(t)划分为以下四个状态：

步骤3：设第i条馈线处于A_j(j＝1,2,3,4)状态的概率为π_ij(t)，由下式计算：