[发明专利]考虑电压暂降的分布式电源和敏感用户联合选址方法

说明书

本发明公开了一种考虑电压暂降的分布式电源和敏感用户联合选址方法，基于低电压穿越能力曲线对分布式电源在电压暂降下的脱网情况进行判断，并据此对网络参数进行修改，重新评估脱网后节点电压暂降变化情况及其频次，得到含分布式电源电网下更为实际的电压暂降频次水平；且分别通过低电压穿越能力曲线和电压耐受曲线分析分布式电源和敏感用户受电压暂降的影响，以分布式电源和敏感用户因电压暂降而脱网或故障的年频次最小为目标，基于粒子群算法对分布式电源和电压暂降敏感用户的选址同时进行优化，优化所得双方选址可以更有效地改善电网电压暂降水平并降低电压暂降对双方的影响。

技术领域

本发明涉及分布式电源选址优化领域，特别是一种考虑电压暂降的分布式电源和敏感用户联合选址方法。

背景技术

分布式电源及其低电压穿越能力曲线：分布式电源(Distributed Generation，DG)是直接布置在用户周围并借助风能和太阳能等可再生资源的发电设施。分布式电源可以改善电压，减少损耗，提高电网系统的可靠性和电能质量，可以改善其安装位置的周围节点的电压暂降程度。分布式电源因其保护系统在遭遇电压暂降时将使分布式电源与电网间断开。为了保证电力系统的稳定运行，规定分布式电源端电压降低到一定值的情况下将不脱离电网而继续维持运行，其电压低于规定曲线后才允许脱网，该曲线即为低电压穿越能力曲线，如图1所示。

敏感用户的电压耐受曲线及其不确定区域：如图2和图3所示，电压耐受曲线可以表征工业设备的对电压暂降的耐受能力大小。该曲线在幅值和持续时间的坐标图上一般为矩形，可通过曲线矩形拐点位置确定电压耐受曲线的位置。根据电压暂降幅值和持续时间在坐标图上标点，当该点在曲线内部时，设备故障；当处于曲线外部时，设备正常运行。由于运行环境、负荷条件和设备型号的不同，同类设备的电压耐受曲线可能发生移动，根据移动范围的边界可将坐标图划分为设备正常运行区域(此区域内的电压暂降下设备正常运行)、设备不确定区域(此区域内的电压暂降下设备故障情况不确定)、设备故障区域(此区域内的电压暂降下设备一定故障)。

随着工业生产的自动化程度的提高，工业生产过程中使用的各类型的生产设备包含多种对电压暂降敏感的装置，例如可调速驱动器、可编程逻辑控制器和个人计算机等。用户生产设备在遭受电压暂降后可能会故障停机，引起用户整个生产过程中断，最终造成极大的直接和间接的经济损失。因此用户选择受电压暂降严重程度小的电网节点作为接入节点有助于减小电压暂降的影响。此外，随着供电质量和安全可靠性要求，分布式电源在电网中的渗透率越来越高。分布式电源可以减轻其周围节点的电压暂降程度，但同时分布式电源自身也会因电压暂降而与电网脱网。因此在包含分布式电源和用户的电压暂降评估和选址问题的研究具有重要意义。

在分布式电源的相关选址优化方面，现有技术分别研究了考虑投资维护成本、考虑系统年能源损失、考虑配电公司和DG拥有者利润、考虑有功无功损耗等方面的分布式电源选址优化问题。在分布式电源与电压暂降方面，现有技术研究了含分布式电源下的电压暂降评估方法。

现有技术在评估含分布式电源的电网的节点电压暂降频次时，未考虑其他节点上可能出现的分布式电源脱网的情况。而在发生电压暂降时，实际的分布式电源可能受电压暂降影响而退出电网，导致网络结构发生变化，使得电压暂降水平发生变化，最终导致评估的电网节点电压暂降频次与实际不符，而该问题也将影响选址优化。

现有技术在考虑电压暂降情况下的优化选址方面的研究尚少，且现有技术仅针对分布式电源进行选址优化，或仅针对敏感用户在网络固定的情况下对用户最优接入位置进行选择，而未从分布式电源和用户两方面同时考虑电压暂降的影响而进行联合选址优化，导致未找到减小电压暂降影响的最佳选址结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种考虑电压暂降的分布式电源和敏感用户联合选址方法，考虑分布式电源因电压暂降影响而脱网导致的网络结构变化情况，在脱网后的新网络结构下评估电压暂降变化的情况，从而提高含分布式电源的电网下电压暂降评估的准确性与实际性。