[发明专利]一种主动配电网运行风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网运行风险评估方法。特别是涉及一种多类型分布式资源广泛接入的主动配电网运行风险评估方法。

背景技术

配电网是联系电源与用户的重要环节，承担着向用户输送、分配电能的任务。据统计，电力系统中80％的用户停电事件是由配电网故障引起的，这些突发的停电事件给国民经济和人民生活带来了重大损失。配电网是供电部门管理的重点，对其进行风险评估可以指导配电网的改造，提高供电可靠性[1]。与可靠性相比，风险内容更为丰富，不但考虑到危险的可能性，也考虑到危险的后果。其不但能够找出既有电网运行的薄弱环节，还可以为配电网规划提供目标依据，降低规划电网可能存在的运行风险。风险评估的结果也可作为多个规划方案比选的依据。风险大小直接影响着城市经济的发展，所以关于该领域的研究是十分重要的。

随着配电管理和配电自动化系统的不断完善，使得配电网具有了主动性的特征。主动配电网(Active Distribution Network，ADN)是一种新型的、区别于微网的大规模分布式电源接入配电网的方式，既可以实现对分布式电源、柔性负载和储能等可控资源的主动控制，又可以利用灵活的网络拓扑结构实现潮流的有效管理，并在合理的监管和接入准则基础上，使分布式资源对配电系统提供一定的支撑作用。2010年CIGRE提出了将主动配电网作为未来配网发展的主要技术方向之一。主动配电网的定义是由CIGRE的C6.11工作组提出的[2]，包括：

●能够根据实时的量测信息，主动地控制配网中的DER(包括：分布式电源,负荷以及ESS等)的运行状态；

●配电网运营商(distribution network operator,DNO)可以通过改变网络拓扑结构来控制网内潮流；

●能够使DER融合到配电网中而不是简单的连接到配电网络，在适当的监管和协议下DER可以承担系统支持/管理的责任。

配电网可靠性评估包括确定性方法和概率性方法。确定性方法是安全性评估最早采用的方法，对电力系统的安全性进行评估己经很成熟。关于在线安全评估方面的研究，概率性方法相比于确定性方法，能够对故障可能性及故障后果的严重程度的概率进行衡量，能够综合衡量不确定性因素给电力系统带来的影响，有助于电力学者们认识和解决电网所面临的困难和潜在问题。

国内外关于电力系统安全性领域研究的发展，大致可以概括为：从确定性评估方法到概率评估方法的过渡以及从概率评估方法到风险评估方法的过渡。文献[3]提出了一种求解城市电网最大供电能力指标的模型，该模型是一种基于直流潮流的线性规划模型。文献[4]从网损、短路电流、电压波动和可靠性4个方面建立指标体系；采用相对值的方法确定各个指标的计算方法；确定指标权重和评价标准，形成完整的评价体系，提出了一套科学全面的新能源最优接入评价方法。文献[5]研究时序模拟技术对农村配电系统可靠性成本、包括风力发电替代供应的价值评估。文献[6]研究嵌入式发电机对11kV线路的升压影响。文献[7]研究含分布式电源的潮流损耗。文献[8]建立电压损耗和功率损耗的简化模型。

现有的配电系统风险评估多着重于从系统或负荷等单一方面考虑风险，未能将元件、系统以及负荷风险进行综合考虑，形成源—网—荷一体化的风险评估。同时目前尚未能针对分布式电源渗透率较高的主动配电系统进行风险评估的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过分析主动配电网运行风险，从元件运行风险、系统运行风险以及用户运行风险三个维度构建运行风险评估指标体系的主动配电网运行风险评估方法。

本发明所采用的技术方案是：一种主动配电网运行风险评估方法，包括如下步骤：

1)根据配电网运行风险以及主动配电网的特点构建主动配电网运行风险评估指标体系，即表征主动配电网运行风险的各项指标，包括：期望缺供电量EENS，母线电压越限风险指标R，以及缺电时间期望LOLE；

2)提出主动配电网运行风险综合评估方法。

步骤1)所述的期望缺供电量EENS，是指架空线路风险和变压器风险，使用元件发生故障退出运行后，损失的电量作为元件风险定量衡量指标，采用如公式计算：

式中EENS表示期望缺供电量，单位KWh；P表示状态发生的概率；C表示故障后产生的损失电量，单位KW；t表示故障持续时间，单位h；l表示架空线路长度，单位m；λ表示架空线路单位长度故障率；T表示系统在状态i下持续的时间，单位h；t_i表示发生故障的时刻；j表示第j个发生故障的元件，N代表元件的总数量。