[发明专利]一种含DG配电网的区域自治能力评估方法

说明书

本发明公开一种含DG配电网的区域自治能力评估方法，涉及供电领域，包括以下步骤：(1)、输入配电网内线路、保护装置、分布式能源、负荷等元素基础数据；(2)、构建极端风灾事件模型以及灾害影响评估模型；(3)、构建配电网内分布式能源出力和负荷需求模型；(4)、构建极端风灾事件下，负荷节点和系统的最优恢复模型，形成相应目标函数及约束条件；(5)、基于模拟极端事件下负荷节点及系统的状态，构建负荷及系统区域自治能力指标。

技术领域

本发明涉及供电领域，具体的是一种含DG配电网的区域自治能力评估方法。

背景技术

经济社会的可持续发展离不开充足的能源供应，而传统能源系统效率低，污染物排放高，导致能源浪费及环境污染愈加严重。近年来我国优化调整能源消费结构成效显著，能源行业又向高质量发展迈出了一大步。电网作为能源传输的重要通道之一，其供电可靠性问题再次引起人们的关注。近年来由极端事件导致的大停电事故在全世界各地常有发生，对经济生产和社会稳定造成的负面影响渗透到各行各业各个环节，因此在我国泛在电力物联网事业飞速发展的当下，在配电网规划运行中引入区域自治电网理念。区域自治电网是对配电网的一个必要的形态补充，是利用分布式资源获得最大经济和社会效益的一种途径，更是应对威胁供电可靠性的各类问题、全面提高配电网供电可靠性的一种有效方式。对配电网进行区域自治能力评估也是亟需重视的一项工作。

而配电网作为电网传递能量的重要一环，涉及电压等级多且覆盖面较广，同时又直接面向社会，是连接电网与用户的重要桥梁。在当下新能源、分布式发电等快速发展的时期，配电网已呈现“多源性”特征，同时承担着能源生产与消费的任务，多源特性也正是配电网能够具备区域自治能力的关键所在。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种含DG配电网的区域自治能力评估方法，本发明提出了极端事件模型、影响评估模型和最优恢复模型来优化极端场景下配电网的恢复能力，进而实现对区域自治能力的评估。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种含DG配电网的区域自治能力评估方法，包括以下步骤：

步骤(1.1)、输入配电网内分布式能源、负荷、线路、保护装置的基础参数；

步骤(1.2)、基于非时序蒙特卡罗模拟，建立极端风灾事件模型，并基于配电网树模型，进行灾害影响评估，确定失电区域和孤岛自治区域；

步骤(1.3)、对配电网中分布式能源出力以及负荷需求进行建模；

步骤(1.4)、极端事件下，孤岛自治区域具有自治运行的能力，建立负荷节点与系统的恢复模型；

步骤(1.5)、基于模拟极端事件下负荷节点和系统的状态，提出负荷及系统的区域自治能力评估指标。

进一步地，所述步骤(1.2)中极端风灾事件模型和灾害评估模型，具体叙述如下：

基于地区最大持续风速的历史数据，利用甘贝尔分布有效捕捉极端风速，形成Gumbel 分布的累积分布函数：

式中，μ和β分别为Gumbel分布中的位置和尺度参数，且β＞0；

利用MATLAB中evinv函数对式(1)进行逆变换生成风速样本；

极端风灾事件发生的时间：

x_ST＝∪(1,24) (2)

在发生极端风灾事件时，配电网中的元素遭受破坏，事件的严重性和元素的脆弱性决定故障程度，元素的脆弱性包括杆塔的脆弱性和线路的脆弱性；

杆塔的脆弱性：