[发明专利]一种用户侧多能源系统的安全域在线评估分析方法及系统

说明书

本发明提出了一种用户侧多能源系统的安全域在线评估分析方法及系统，其中分析方法包括：获取多能源系统中源的实时容量；采用交直流同线传输方式，获得多能源系统中源与源之间线路的最大传输容量；基于源的实时容量、线路的最大传输容量，利用预先构建的多能源系统安全域数学模型对多能源系统进行安全性评估。本发明的技术方案通过引入多能源系统安全域数学模型对多能源系统进行安全性评估，不仅提升了配电系统安全域的实用性，同时增强了用户侧多能源系统的联合预防，实现系统安全经济运行。

技术领域

本发明涉及含储能和光伏系统的电网运行安全性分析领域，具体涉及一种用户侧多能源系统的安全域在线评估分析方法及系统。

背景技术

静态安全分析在电力系统早期规划运行中起着非常重要的作用，也是提高电力系统安全的重要手段，电力系统静态安全分析主要包括预想事故的假设及预防预测控制等。N-1安全校验是静态安全分析中的主要手段，在传统电力系统中包括变压器N-1校验和线路N-1校验。配电系统中N-1安全准则表示系统中某个独立元件(变压器、线路等)发生故障时，非故障处仍能正常运行。

目前，输电系统和配电系统广泛应用“安全域”法对电力系统安全性进行评估。传统配电网安全域被定义为使系统N-1安全的所有运行点的集合，其考虑了变电站变压器的容量，系统拓扑，系统容量和运行约束。“安全域”法在安全校验方面已经表现出显著的优势：可以从整体的角度描述系统稳定的区域，通过测量系统工作点到安全边界的距离得到各个方向上的安全裕度信息，方便系统进行功率调度和优化控制。现代电网中单一元件故障可能引发新能源连锁脱网，从而加剧系统功率缺额，目前这方面的研究较少。

综上所述，多能源系统的安全域研究需要从加强含可再生能源系统电网N-1安全及响应对策分析着手，开展进一步研究。本发明提供了一种用户侧多能源系统的安全域在线评估分析方法，在N-1安全性校验时考虑光伏、储能拓扑结构和并网特性，如光伏最大功率跟踪的实时性和储能荷电状态约束等，对传统配电系统安全域进行完善。加强了多能源系统基于安全域进行评估的准确性，提升了配电系统安全域的实用性，同时增强了用户侧多能源系统的联合预防，实现系统安全经济运行。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出了一种用户侧多能源系统的安全域在线评估分析方法及系统。

第一方面，本发明提出了一种用户侧多能源系统的安全域在线评估分析方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

获取多能源系统中源的实时容量；

采用交直流同线传输方式，获得多能源系统中源与源之间线路的最大传输容量；

基于源的实时容量、线路的最大传输容量，利用预先构建的多能源系统安全域数学模型对多能源系统进行安全性评估。

优选的，所述基于源的实时容量、线路的最大传输容量，利用预先构建的多能源系统安全域数学模型对多能源系统进行安全性评估，包括：

对多能源系统安全域数学模型进行降维可视化处理，获得多能源系统安全边界的表达式；

采用非线性自回归异质模型进行负荷预测，获得多能源系统中的系统工作点；

将源的实时容量、线路的最大传输容量以及系统工作点代入多能源系统安全边界的表达式中，得到多能源系统安全边界值的集合；

计算系统工作点到所述集合中各个多能源系统安全边界值的距离，并根据距离的正负对多能源系统进行安全性评估。

优选的，所述多能源系统安全域数学模型的构建，包括：

采用数字实时仿真系统对多能源系统进行仿真，获得多能源系统的等效模型；

对等效模型进行安全约束，获得多能源系统安全域数学模型。