[发明专利]适于含高渗透率分布式电源的配电网可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种适于含高渗透率分布式电源的配电网可靠性评估方法，划分分布式电源供电区域，通过均匀随机数逆变换得到系统正常运行时段和系统故障运行时段；在系统正常运行时段内进行功率匹配得到相应时段负荷点的故障次数和故障时间；根据故障元件与各区域的相对位置进行故障影响分析得到区域的孤岛运行状态以及负荷点受元件故障影响而产生的故障次数和故障时间；根据各区各域的孤岛运行状态，在系统故障运行时段进行功率匹配得到相应时段的负荷点的故障次数和故障时间；通过多次模拟得到模拟总时段的每个负荷点的故障次数和故障时间并计算可靠性指标。本发明方法实现了分布式电源高渗透率接入情况下的配电网络可靠性评估。

技术领域

本发明涉及电网安全评估领域，尤其涉及一种在分布式电源高渗透率接入情况下的配电网络可靠性评估方法。

背景技术

在中压配电网侧大量安装分布式电源是目前的能源发展趋势。业内普遍认为，当分布式电源的接入不会对所接入系统的潮流产生明显影响时的分布式电源渗透率为低渗透率。运用能量渗透率来定义分布式电源渗透率，即为分布式电源全年所提供的总电量与其供电区域内负荷全年的耗电总电量之比。将能量渗透率提高到30％时，系统反向潮流的持续时间明显增加，配网潮流发生明显变化，因此认为能量渗透率高于30％的情况为高渗透率。

随着能量渗透率的转变成高渗透率时，传统的辐射型网络和主要由上级配电站的供电的模式将发生改变。此时负荷将主要由最近的分布式电源进行供电，形成多个以分布式电源为中心的供电区域。但是，由于可再生能源的出力波动性，若主要由其为负荷供电，负荷的供电可靠性能否得到保证是一个亟待解决的问题。

目前对于含有分布式电源的配电网的可靠性评估多聚焦于分布式电源渗透率很低的情况，且没有对配电网络根据分布式电源供电区域进行划分：文献“梁惠施,程林,刘思革.基于蒙特卡罗模拟的含微网配电网可靠性评估[J].电网技术,2011,35(10)：76-81.”公开了一种运用序贯蒙特卡洛模拟在建立分布式电源和储能联合发电模型的基础上计算可靠性指标的方法，但是其主要适应于分布式电源接入较少，渗透率较低的情况；文献“葛少云,王浩鸣,王源山,等.含分布式风光蓄的配电系统可靠性评估[J].电力系统自动化,2012, 36(5):16-23.”公开了一种运用非序贯蒙特卡洛模拟考虑故障分区的影响计算可靠性指标的方法，但是其故障馈线分区方法并不适用于分布式电源接入渗透率较高时的区域划分，而且其分布式电源作为辅助电源，并只在故障期间对孤岛进行功率匹配和负荷削减，其余时刻都由于将配电网看做无穷大而不需要进行功率匹配，显然，这种分析方法不适用于分布式电源处于高渗透率的情况；迄今为止，对于高渗透率的情况，没有关于配电网可靠性的有效的方法的公开报导。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种适于含高渗透率分布式电源的配电网可靠性评估方法，将上级配电站作为备用电源，以分布式电源供电为主，旨在分析形成分布式电源供电区域后，在系统正常运行和故障运行两种运行状况下分布式电源出力波动对负荷点供电的影响；以及元件发生故障对各分布式电源供电区域的供电影响，从而使配电网的可靠性指标能够得到有效评估。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明适于含高渗透率分布式电源的配电网可靠性评估方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、获取配电网内所有负荷点的负荷功率、所有分布式电源的发电功率；在配电网络的馈线上，根据分布式电源与负荷点之间的电气距离划分分布式电源供电区域，以area_m 表示第m个分布式电源供电区域，在第m个分布式电源供电区域area_m内包含多个负荷点和分布式电源；

步骤2、获取配电网中所包含的元件的故障率和平均故障时间，运用均匀随机数逆变换方法由元件的故障率和平均故障时间得到系统正常运行时段T_U和系统故障运行时段T_D；