[发明专利]一种基于有源配电网规划动态负荷裕度的分析方法

说明书

本发明公开了一种基于有源配电网规划动态负荷裕度的分析方法，包括以下步骤：S1，以负载均衡为目标建立网络重构模型，根据网络重构模型计算结果对配电网进行网络重构；S2，在配电网网络重构的基础上，以配电网供电负荷最大为目标，建立可开放容量评估模型；S3，利用前推回代法和广义梯度法对可开放容量评估模型进行迭代求解，得到高精度的可开放容量评估计算结果；S4，利用可开放容量评估计算结果进行配电网调整，以达到最优运行状态。本发明对有源配电网规划进行研究，建立可开放容量评估模型，有利于提高有源配电网的用电可靠性，为用户用电规划和升级改造提供数据分析基础。

技术领域

本发明涉及负荷裕度分析技术领域，尤其是一种基于有源配电网规划动态负荷裕度的分析方法。

背景技术

配电网作为电力用户的交互网络，其运行状态直接影响用户的电能供应情况，配电网供电能力的评估对于优化电网结构、指导配电网规划和建设具有重要意义。配电系统供电能力及裕度是评价网络性能的重要指标之一，可以衡量网络的最大负荷承载能力。在配电网精细化规划要求下，进行配电网供电匹配性分析有利于发现网络薄弱环节，针对性提高电网性能，以指导配电网规划和节约网络建设成本。

目前虽然对于最大供电能力分析模型进行研究，但未充分考虑分布式电源与多元化负荷同时接入配电网后的系统性最大动态负荷裕度研究；目前负荷裕度分析为降低求解难度，对离散优化问题进行简化，采用线性功率代替潮流方程和无功电压，但以上处理方式存在模型过度简化和无法有效处理多联络馈线的缺陷，无法保证结果可靠性和最优性，无法高效分析负荷裕度。

在中国专利文献上公开的“一种配电网转供电分析方法及其系统”，其公开号为CN109888778A。提供一种配电网转供电校验分析方法及其系统，所述包括如下步骤：步骤S1、获取配电网网架结构信息，根据预设配电网结构分层原则对配电网结构进行划分，具体将配电网网架结构划分为主干层、分支层和用户层；其中，所述主干层包括由变电站或开关站馈出、承担主要电能传输与分配功能的10kV架空或电缆线路的部分以及具备联络功能的线路段部分；所述分支层包括除主干层以外由10kV主干线引出的10kV线路部分；所述用户层包括直接为用户供电的配变部分；步骤S2、对所述步骤S1划分得到的主干层、分支层和用户层分别进行转供电校验分析。但是公开号为CN109888778A的中国专利的分析过程简单，且并未提出具体的算法。

发明内容

本发明解决了目前的负荷裕度分析方法在多馈线复杂配电网络中求解中容易出现最优性差的问题，提出一种基于有源配电网规划动态负荷裕度的分析方法，本发明对有源配电网规划进行研究，建立可开放容量评估模型，有利于提高有源配电网的用电可靠性，为用户用电规划和升级改造提供数据分析基础。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于有源配电网规划动态负荷裕度的分析方法，包括以下步骤：

S1，以负载均衡为目标建立网络重构模型，根据网络重构模型计算结果对配电网进行网络重构；

S2，在配电网网络重构的基础上，以配电网供电负荷最大为目标，建立可开放容量评估模型；

S3，利用前推回代法和广义梯度法对可开放容量评估模型进行迭代求解，得到高精度的可开放容量评估计算结果；

S4，利用可开放容量评估计算结果进行配电网调整，以达到最优运行状态。

本发明中，首先，对有源配电网进行网络重构能够达到优化负荷分布和均衡负载的目标，在此基础上评估可开放容量；可开放容量是在满足有源配电网安全运行前提下的最大负荷接入容量；可开放容量计算过程中同时考虑主变和馈线N-1故障，并建立可开关容量评估模型；利用前推回代法计算配电网潮流，随后利用广义梯度法对可开放容量评估模型进行求解，得到最终的可开放容量评估计算结果以及各馈线上TSC允许负荷，充分解决最优性差、无法高效分析负荷裕度的问题。

作为优选，所述步骤S1包括以下步骤：

S11，建立网络重构模型，具体为构建负荷均衡目标函数，表示为：