[发明专利]一种基于边界供电能力的配电网效率评价方法

说明书

本发明公开了一种基于边界供电能力的配电网效率评价方法，所述方法包括以下步骤：定义安全边界上某个工作点的供电能力为边界供电能力，对给定网络结构和网络参数的配电网，获取多个可以完整描述安全边界的边界工作点；计算所有边界工作点的边界供电能力，得到边界供电能力分布；按边界供电能力大小排序得到排序曲线，进一步统计得到边界供电能力占比图；最后计算边界供电能力指标，以综合反映配电网的效率。本发明通过配电系统安全域(DSSR)的安全边界来计算边界供电能力的分布，实现了全面综合的评价配电网的效率。

技术领域

本发明涉及配电网领域，尤其涉及一种基于边界供电能力的配电网效率评价方法。

背景技术

N-1安全准则是配电网规划和运行的重要准则^[1]，指当某个元件退出运行时，能否保证对负荷持续供电，并同时满足设备不过载等运行要求；分为馈线N-1约束和主变N-1约束。最大供电能力(Total Supply Capacity,TSC)^[2]指一定供电区域内配电网满足N-1安全准则条件下，并考虑到实际运行约束下的最大负荷供应能力；类似于输电系统中的最大输电能力(Total Transmission Capacity,TTC)^[3]，是反映系统安全与效率的关键指标。目前研究已涉及了TSC的定义、指标体系、建模、求解和应用。

现有研究表明，TSC只有在特定负荷分布时才能实现^[2]，实际运行中用户负荷分布变化范围很大，更多的负荷分布情况下并不能达到TSC，但并不意味着这时不存在一种满足安全约束的极限状态，因此仅采用单一的TSC指标无法完整描述各种负荷分布下的配电网供电能力。有必要得出各种负荷分布下配电网允许带负荷的极值。TSC实质上是系统安全运行范围的极限状态，若超过这一极限，则失去安全性。如果扩展TSC，进一步找到所有负荷分布下的极限状态，则可以完整描述系统的效率。

近几年关于配电系统安全域(Distribution System Security Region,DSSR)的研究正好针对了这一问题。文献[4]提出了DSSR的概念，DSSR是安全边界围成的封闭区域；文献[5]和文献[6]从仿真观测和数学推导上给出DSSR存在性的证据。上述DSSR的研究表明，安全边界描述了不同负荷分布下的系统安全运行范围，若某个系统状态(工作点)在边界内，即是在系统能力范围内，则是安全的；反之则是不安全的，会出现人们无法接受的后果。DSSR的研究还发现TSC是安全边界上效率最高的工作点。可见，安全边界有可能解决单一TSC无法完整描述配电系统效率的问题。

参考文献：

[1]国家电网公司.城市电力网规划设计导则[S].2006.

[2]肖峻,谷文卓,贡晓旭,等.基于馈线互联关系的配电网最大供电能力模型[J].电力系统自动化,2013,(17):72-77.

[3]李国庆,郑浩野.一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算的新方法[J].中国电机工程学报,2005,25(15):20-25.

[4]肖峻，谷文卓，王成山.面向智能配电系统的安全域模型[J].电力系统自动化，2013，08：14-19.

[5]Xiao J,Zu G,Gong X,et al.Observation of Security Region Boundaryfor Smart Distribution Grid[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2015:1-8.

[6]肖峻,祖国强,白冠男,等.配电系统安全域的数学定义与存在性证明[J].中国电机工程学报,2016,(18):4828-4836+5106.

发明内容