CN108462210A - 基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,解决了通过容载比法或线路输电能力分析计算各电压等级所对应的可开放容量,但是在考虑上还不够合理,容易产生较大的偏差的问题,其技术方案要点是:S100,建立电网最大光伏可开放容量的计算体系,计算电网最大光伏可开放容量能力;S200,在系统达到电网最大光伏可开放容量的基础上,建立主变和线路负载率均衡模型,使各主变负载和线路负载能够达到均衡分配,实现潮流在电网的均衡分配,本发明的基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,能够合理提高最大供电可开放容量能力的计算精确性。
Description
技术领域
本发明涉及基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法。
背景技术
为了降低对化石能源的依赖、实现节能减排,近年来国家出台了一系列政策,大力发展光伏产业。在这种背景下,光伏发电项目得到了飞速的发展。而大规模分布式光伏发电接入对电网规划、建设和安全稳定运行等方面将产生深远影响,并对电网规划、检修和运行提出了新的要求。
目前针对最大供电可开放容量能力的分析方法主要采用经典的容载比法和线路输电能力分析,其中容载比法以变电站的变电容量为主要依据,从宏观上评价电网供电能力的方法简单明了,但没有考虑变电站相互间以及对下级电网的协同考虑。一般来说,容载比法得出的结果偏保守,对容载比的参数设定灵敏度很高。当电网内发电容量较小、线路输电能力不足时,容载比法计算的结果准确性不高;而线路输电能力分析,将线路作为供电能力计算依据,基本的思路是考虑网络的转移能力,但仅仅分析线路的输电能力不够合理,计算的结果通常偏差较大。
因此通过容载比法或线路输电能力分析计算各电压等级所对应的可开放容量,在考虑上还不够合理,容易产生较大的偏差,还有改进的空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于数据挖掘的光伏可开放容量计算方法,能够合理提高最大供电可开放容量能力的计算精确性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是,包括以下步骤:
S100,计算不同电压等级情况下电网的最大光伏可开放容量能力;
S200,在系统达到电网最大光伏可开放容量的基础上,建立主变和线路负载率均衡模型,使各主变负载和线路负载能够达到均衡分配,实现潮流在电网的均衡分配。
采用上述方案,通过S100建立不同电压等级情况下电网最大光伏可开放容量的计算体系,有利于获取与电压等级对应的电网最大光伏可开放容量,但不能保证各主变和线路的负载率的均衡分布,很多时候某些主变或线路负载率会达到最大值,而有些主变或线路负载却非常低,而步骤S200的设置可以在得到模型1最优解的前提下,更好的优化电网潮流分布,从而提高电网的运行安全性、降低电网的损耗。
作为优选,S100包括以下步骤:
S110、区分不同的电压等级,电压等级具体包括35kV及其以上、10kV、0.38kV;
S120、基于不同的电压等级建立与之匹配的电网最大光伏可开放容量的计算体系;
S130、选择电压等级,并基于与之匹配的电网最大光伏可开放容量的计算体系,计算所选择的电压等级对应的电网最大光伏可开放容量。
采用上述方案,通过S110实现电压等级的划分,而相应的S120根据S110所划分的电压等级建立不同的最大光伏可开放容量的计算体系,而最后S130的设置,可以实现在不同电压情况下对电网最大光伏可开放容量的计算。
作为优选,S120针对35kV及其以上的电压等级所建立的计算体系为线性规划数学模型,包括目标函数以及约束函数;其中,目标函数为:MAX(Z)=SUM(a1……an);a1……an表示在电网内n个主变的负载,n为大于1的自然数;MAX(Z)为电网内n个主变的负载的和的最大值;
其中,约束函数包括:ai≤MAX(ai),ai为所有主变中任意一个的主变负载,MAX(ai)为对应于ai主变负载所允许达到的最大值;Li≤MAX(Li),其中Li为所有线路中的任意一条线路的负载能力,MAX(Li)为对应于Li线路负载所允许达到的最大值;MIN(Ui)≤Ui≤MAX(Ui),Ui为所有节点中任意一个节点所对应的节点电压,MIN(Ui)表示节点电压所允许达到最低值,MAX(Ui)表示节点电压所允许达到最大值;Ii≤Imax,其中Ii所有节点中任意一个节点所对应的节点短路电流,Imax表示节点短路电流所允许达到的最大值;bi-Ci≤MAX(bi-Ci),其中bi为电网内所有变电站中的任意一个变电站在电力系统稳态运行状态下的电气量,Ci为对应于bi相应变电站维持正常工作所需的电气量,MAX(bi-Ci)表示对应于bi相应变电站最大潮流转移能力,以上函数运算时需遵守电网“N-1”准则,即在电网中一台变压器或一条线路出现故障或计划退出运行时,仍能保证电网的稳定运行和连续供电。
采用上述方案,在计算35kV及其以上的电压等级所对应的最大光伏可开放容量的时候,以约束函数的形式充分考虑到N-1准则条件下的潮流转带,并考虑电网实际情况,包括主变容量、拓扑结构、主变最大允许负载率、线路最大负载率,短路电流水平,各节点电压运行的最大和最小值等约束,在满足约束函数的条件下,通过目标函数最大化电网最大光伏可开放容量,从而提高了在计算35kV及其以上的电压等级所对应的最大光伏可开放容量时的精确性。
作为优选,S120针对10kV的电压等级所建立的计算体系为针对不同的导线截面和典型接线模式,进行潮流计算,模拟得出电网最大可开放容量跟线路长度、导线类型与10kV线路开放容量的关系曲线。
采用上述方案,10kV及以下电压等级的电网结构复杂,规模庞大,对10kV及以下配电网进行精细建模分析工作量非常大,短时间内完成所有的分析不现实,因此选取10kV电网及以下配电网的典型接线形式和典型运行方式进行建模和电气计算,分析典型接线形式10kV及以下配电网分布式光伏的可开放容量,并结合开放容量跟线路长度、导线类型与10kV线路开放容量的关系曲线,可以在知道线路截面以及线路长度的情况,准确分析得出相应的10kV线路所对应的可开放容量。
作为优选,S110中的0.38kV电压等级对应的光伏发电接入方式为单相接入方式,光伏的选址设置于靠近馈线尾端。
采用上述方案,由于0.38kV电压等级对应的光伏发电接入方式为单相接入方式,而且由于光伏的选址设置于靠近馈线尾端,能够实现在接入最少光伏容量的时候,实现配电网的降损效果,从而满足供电企业的经济需求。
作为优选,S110中的0.38kV根据界限的划分可分为0.38kV放射性和0.38kV树干式;
其中,S120针对0.38kV放射性的电压等级所建立的计算体系为基于不同的导线截面下,模拟得出负序电压不平衡度、可开放容量与最大负荷比例的关系曲线;
其中,S120针对0.38kV树干式的电压等级所建立的计算体系为基于不同的导线截面下,模拟得出负序电压不平衡度、可开放容量与最大负荷比例的关系曲线。
采用上述方案,0.38kV由于低压配电网数量较多,无法也没有必要逐个计算,因此选取典型的低压配电网进行分析,0.38kV低压配电网典型的界限方式为放射式和树干式,针对放射式0.38kV低压配电网以及树干式0.38kV低压配电网构建与之配合计算体系,相比于之前未进行划分的0.38kV低压配电网,可以进一步提高针对不同电压情况下最大光伏可开放容量的计算精确性。
作为优选,其中步骤S200中的各主变和线路负载率均衡模型为线性规划模型,包括目标函数以及约束函数;其中,目标函数为:MIN(δ^2)=MIN{[ ]/n};δ^2为方差,[]/n为求取δ^2的计算方法,n≥1;
其中,约束函数包括:ai≤MAX(ai),ai为所有主变中任意一个的主变负载,MAX(ai)为对应于ai主变负载所允许达到的最大值;Li≤MAX(Li),其中Li为所有线路中的任意一条线路的负载能力,MAX(Li)为对应于Li线路负载所允许达到的最大值;MIN(Ui)≤Ui≤MAX(Ui),Ui为所有节点中任意一个节点所对应的节点电压,MIN(Ui)表示节点电压所允许达到最低值,MAX(Ui)表示节点电压所允许达到最大值;Ii≤Imax,其中Ii所有节点中任意一个节点所对应的节点短路电流,Imax表示节点短路电流所允许达到的最大值;bi-Ci≤MAX(bi-Ci),其中bi为电网内所有变电站中的任意一个变电站在电力系统稳态运行状态下的电气量,Ci为对应于bi相应变电站维持正常工作所需的电气量,MAX(bi-Ci)表示对应于bi相应变电站最大潮流转移能力;b1+……bN=MAX(Z),以上函数运算时需遵守电网“N-1”准则,即在电网中一台变压器或一条线路出现故障或计划退出运行时,仍能保证电网的稳定运行和连续供电。
采用上述方案,通过目标函数的设置将电网各主变和线路负载率的方差定义为均衡度,用来计算各个主变和线路负载率的差异,在考虑模型1中所有约束条件的同时,还必须考虑模型1求解得到的最大供电能力作为约束条件,约束函数的设置能有效考虑N-1安全准则下的潮流转移,同时考虑电网的实际情况,包括主变容量、电网拓扑结构、主变最大允许负载率、线路最大负载率,短路电流水平,各节点电压运行的最大和最小值等约束。
作为优选,潮流计算基于节点电压法,以节点导纳矩阵Y作为电力网络的数学模型,数学模型简写如下:
F(X)=0为一非线性方程组;
其中:
F=(f1,f2,........,fn)T为节点平衡方程式;
X=(x1,x2,..........,xn)T为待求的各节点电压。
采用上述方案,通过节点电压法可以较为方便实现对潮流计算参数的计算。
综上所述,本发明具有以下有益效果:通过S100建立不同电压等级情况下电网最大光伏可开放容量的计算体系,有利于获取与电压等级对应的电网最大光伏可开放容量,但不能保证各主变和线路的负载率的均衡分布,很多时候某些主变或线路负载率会达到最大值,而有些主变或线路负载却非常低,而步骤S200的设置可以在得到模型1最优解的前提下,更好的优化电网潮流分布,从而提高电网的运行安全性、降低电网的损耗至关重要。
附图说明
图1为步骤S100和步骤S200的系统框图;
图2为步骤S110、步骤S120、以及步骤S130构成的系统框图;
图3为导线截面为240mm2,最大可开放容量和线路长度具体的关系曲线图;
图4为导线截面为185mm2,最大可开放容量和线路长度具体的关系曲线图;
图5为导线截面为120mm2,最大可开放容量和线路长度具体的关系;
图6为0.38kV放射性负序电压不平衡度与光伏最大可开放容量的关系曲线图;
图7为0.38kV低压树干型负序电压不平衡度与光伏最大可开放容量的关系曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
为了更好的配合国家电网服务新能源的政策,在光伏发电增长迅速的实际情况下,有必要对电网做出有针对性的修改和提高。通常来说,分布式光伏发电的发展和装机容量取决于面积、人口、GDP、建筑面积等因素(如前面第四章扩展应用中所研究)。对于大型兆瓦级地面电站,装机的总容量跟土地的利用和规划直接相关,准确的预测非常困难。
因此,在检验电网规划时,采用量化分析电网各电压等级光伏最大可开放容量的方法,从电网的可开放容量能力出发,与光伏的发展预测相结合,分电压等级、分供电区域,同步光伏发展和电网规划。
各电压等级光伏最大可开放容量分析以电网的安全、稳定、可靠准则为基础,考虑光伏接入准则,对电网潮流、短路电流、安全稳定和可靠性,包括各线路和主变的潮流变化、电压质量检验,短路电流分析,考虑光伏骤变情况下,电网运行的系统备用和频率稳定等。.
电网各电压等级最大光伏可开放容量是指在电网安全准则条件下(110kV和35kV电网、110/35kV、110/10kV和35/10kV变电站以及部分重要10kV线路必须满足N-1安全准则),并考虑到实际运行约束下的电网各电压等级最大光伏可开放容量。
进一步明确光伏可开放容量相关概念的定义,具体定义如下。
定义1:供电区电网最大光伏发电接纳能力是指在供电区电网安全准则条件下(110kV和35kV电网、110/35kV、110/10kV和35/10kV配变以及重要10kV线路必须满足N-1安全准则),并考虑到实际运行约束下的最大光伏发电接纳能力。
定义2:供电区电网最大供电能力是指在供电区电网在满足N-1安全准则前提下,并考虑实际电网运行约束下的最大负荷供应能力。在负荷高速发展地区,尤其是城市中心区域,电网扩张迅速,计算评估现有电网供电能力有利于更好的规划未来电网的发展和建设。
定义3:变电站光伏发电接纳能力是指在供电区域内变电站容量配置及站内联络提供的光伏发电接纳能力,等于在无任何变电站相互之间联络时的最大供电能力。可以理解为,变电站光伏接纳能力正好对应了传统仅仅依靠变电站主变转供的规划导则中的容载比概念。
定义4:供电区电网转移能力是指在满足安全稳定等条件下,供电区域内的电网通过增加变电站相互之间线路联络而新获得的光伏发电接纳能力。
定义5:供电区电网全网光伏发电接纳能力是变电站接纳能力和电网线路转移能力的总和。
如图1所示,针对上述情况,形成一种基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,该计算方法全局考虑变电站和线路,基于潮流和短路计算的分析方法,同时考虑N-1安全准则以及其他运行约束条件,包括以下步骤:S100,计算不同电压等级情况下电网的最大光伏可开放容量能力;S200,在系统达到电网最大光伏可开放容量的基础上,建立主变和线路负载率均衡模型,使各主变负载和线路负载能够达到均衡分配,实现潮流在电网的均衡分配。
如图2所示,S100包括以下步骤:S110、区分不同的电压等级,电压等级具体包括35kV及其以上、10kV、0.38kV;S120、基于不同的电压等级建立与之匹配的电网最大光伏可开放容量的计算体系;S130、选择电压等级,并基于与之匹配的电网最大光伏可开放容量的计算体系,计算所选择的电压等级对应的电网最大光伏可开放容量。
针对35kV及其以上的电压等级包括220kV、110kV、35kV这三个电压等级,在S120针对这些电压等级建立的计算体系为线性规划数学模型,线性规划数学模型包括目标函数以及约束函数。
目标函数为:MAX(Z)=SUM(a1……an);a1……an表示在电网内n个主变的负载,其中n为大于1的自然数;MAX(Z)为电网内n个主变的负载的和的最大值。
约束函数包括:ai≤MAX(ai),ai为所有主变中任意一个的主变负载,MAX(ai)为对应于ai主变负载所允许达到的最大值;Li≤MAX(Li),其中Li为所有线路中的任意一条线路的负载能力,MAX(Li)为对应于Li线路负载所允许达到的最大值;MIN(Ui)≤Ui≤MAX(Ui),Ui为所有节点中任意一个节点所对应的节点电压,MIN(Ui)表示节点电压所允许达到最低值,MAX(Ui)表示节点电压所允许达到最大值;Ii≤Imax,其中Ii所有节点中任意一个节点所对应的节点短路电流,Imax表示节点短路电流所允许达到的最大值;bi-Ci≤MAX(bi-Ci),其中bi为电网内所有变电站中的任意一个变电站在电力系统稳态运行状态下的电气量,Ci为对应于bi相应变电站维持正常工作所需的电气量,MAX(bi-Ci)表示对应于bi相应变电站最大潮流转移能力,以上函数运算时需遵守电网“N-1”准则,即在电网中一台变压器或一条线路出现故障或计划退出运行时,仍能保证电网的稳定运行和连续供电。
不同于35kV及其以上的电压等级下的光伏可开放容量计算,S120针对10kV的电压等级所建立的计算体系为针对不同的导线截面和典型接线模式,进行潮流计算,模拟得出电网最大可开放容量跟线路长度、导线类型与10kV线路开放容量的关系曲线。
10kV电压等级的配电网接线形式可以归为几大类,每种接线形式的配电网虽然具体的电气参数有所差异,但是其拓扑的相似性决定了其运行特性相近。针对不同典型接线形式的配电网进行分析,为各电压等级的配电网分布式光伏发电接入提供依据。
不同的运行方式和负荷水平下,系统的特性有所差异,潮流的分布和大小,短路容量等也有所差异。电能质量中的电压偏差、谐波等指标和网损及保护等方面都与系统的运行方式和负荷有直接的联系。
另外,分布式光伏发电不同的接入位置对电网的消纳能力也有不同的影响,因此,分析电网光伏的消纳能力,光伏的位置也很重要。
针对不同的导线截面和各个分区的典型接线模式,进行潮流计算,模拟得出电网最大可开放容量跟线路长度、导线类型、光伏接入的地点紧密相关。总结来说,可以分为下面三个典型曲线,三个典型曲线主要是基于导线截面的不同进行区分,导线截面分为240mm2、185mm2、120mm2,这些曲线不能通过函数推导。这个曲线主要是在供电区典型负荷日的负荷下,选取各区域的10kV线路,在10kV线路的不同位置模拟接入不同的光伏发电并网容量,通过软件进行潮流计算,根据约束条件发现线路长度和型号导致的电压越限是影响光伏接入的最主要因素。然后根据潮流结果在线路上选取影响光伏接入最薄弱的几个位置,通过增大光伏接入容量继续模拟线路的潮流,最终得出随着线路长度增加,其允许的光伏可开放容量上限值的曲线;由于不同区域的线路型号不一致,因而就有了多条曲线。(曲线是通过近百次的计算结果生成的,因而没有函数。
其中针对导线截面为240mm2,最大可开放容量和线路长度具体的关系可以用函数:y=-1479㏑(x)+71437,在本函数中,y指代最大可开放容量,x指代线路长度,具体曲线关系如图3所示。
其中针对导线截面为185mm2,最大可开放容量和线路长度具体的关系可以用函数:y=-1236㏑(x)+5959,在本函数中,y指代最大可开放容量,x指代线路长度,具体曲线关系如图4所示。
其中针对导线截面为120mm2,最大可开放容量和线路长度具体的关系可以用函数:y=-1095㏑(x)+52111,在本函数中,y指代最大可开放容量,x指代线路长度,具体曲线关系如图5所示。
S110中的0.38kV电压等级对应的光伏发电接入方式为单相接入方式,光伏的选址设置于靠近馈线尾端,而且S110中的0.38kV根据界限的划分可分为0.38kV放射性和0.38kV树干式。
其中,S120针对0.38kV放射性的电压等级所建立的计算体系为基于不同的导线截面下,模拟得出负序电压不平衡度、可开放容量与最大负荷比例的关系曲线如下。这条曲线主要是在供电区典型负荷日的负荷下,选取不同的10kV配变线路接线方式,在其所带0.4kV线路的不同位置接入不同的光伏光伏发电并网容量,通过软件进行潮流计算特别根据约束条件发现光伏在就地消纳之后沿线路倒送时发生的负序电压升高是影响光伏接入的最主要因素。然后根据潮流计算结果在0.4kV线路上选取影响光伏接入最薄弱的几个位置,通过增大光伏接入容量继续模拟线路潮流,最终得出配变最大负荷与光伏可开放容量之间的曲线;由于不同区域的配变接线方式不同,因而有放射型和树干型两条曲线,曲线通过近百次的计算结果生成的,因而没有函数。
对0.38kV低压放射性模拟计算,选择导线截面,如95、70、35mm2,负序电压不平衡度与光伏最大可开放容量的关系可以总结为图6曲线。
为了保证低压电网质量和三相平衡,负序电压不平衡度建议选择4%左右,对照曲线,如果选择纵坐标为4%,横坐标为约34%。放射性最大日负荷的情况下可以反算出最大可开放光伏容量。
为了提高可开放容量,可以采用光伏三相平衡的接入方式,一般来说可以从24%提高到35%左右,或者对于B区来说,可以提高到45%左右。但实现三相平衡对光伏发电要求较高,光伏发电投资费用提高。目前,小型光伏,如8千瓦及以下,还是以单相接入为主。
此外,限制可开放容量的最大约束还在于电压波动,即电压质量问题。光伏系统在电网中的接入点,即光伏接入点与配变的距离,对电压升高起到决定性的影响。越靠近配变,可开放的容量越高。一般来说,在不考虑中压电网电压质量的情况下,直接接入配电母线的可开放容量可以到达配变容量。而距离越远,可开发的容量越小,线路长度对可开放容量起到决定性的影响。因此,对于线路末端光伏接入,建议具体分析,尤其是在已经接入20%及以上的光伏后。
另外,S120针对0.38kV树干式的电压等级所建立的计算体系为基于不同的导线截面下,模拟得出负序电压不平衡度、可开放容量与最大负荷比例的关系曲线。
对0.38kV低压树干型模拟计算,选择导线截面,如95、70、35,负序电压不平衡度与光伏最大可开放容量的关系可以总结为如图7曲线。
通常来说,为了保证低压电网质量和三相平衡,负序电压不平衡度建议选择4%左右,对照曲线,如果选择纵坐标为4%,横坐标为约24%,在知道最大日负荷的情况下可以反算出最大可开放光伏容量
低压线路最大负载率:在24%的光伏接入情况下,在最大和最小负荷情况下,0.38kV低压电网的线路负载率均满足约束条件。
同样,限制可开放容量的最大约束还在于电压升高,即电压质量问题。光伏系统在电网中的接入点,即光伏接入点与配变的距离。在此情况下,约束电网光伏开发容量的不是三相不平衡,而是电压升高,即电压质量问题。
总的来说,低压树干型配电网光伏可开放容量分析建议不超过20%最大负荷。当光伏接入超过20%的时候,建议进行具体的接入分析。
以上为步骤S100的详细描述,之后的步骤S200均相同。
步骤S200中的各主变和线路负载率均衡模型为线性规划模型,包括目标函数以及约束函数。
其中,目标函数为:MIN(δ^2)=MIN{[]/n};δ^2为方差,[]/n为求取δ^2的计算方法,n≥1。
其中,约束函数包括:ai≤MAX(ai),ai为所有主变中任意一个的主变负载,MAX(ai)为对应于ai主变负载所允许达到的最大值;Li≤MAX(Li),其中Li为所有线路中的任意一条线路的负载能力,MAX(Li)为对应于Li线路负载所允许达到的最大值;MIN(Ui)≤Ui≤MAX(Ui),Ui为所有节点中任意一个节点所对应的节点电压,MIN(Ui)表示节点电压所允许达到最低值,MAX(Ui)表示节点电压所允许达到最大值;Ii≤Imax,其中Ii所有节点中任意一个节点所对应的节点短路电流,Imax表示节点短路电流所允许达到的最大值;bi-Ci≤MAX(bi-Ci),其中bi为电网内所有变电站中的任意一个变电站在电力系统稳态运行状态下的电气量,Ci为对应于bi相应变电站维持正常工作所需的电气量,MAX(bi-Ci)表示对应于bi相应变电站最大潮流转移能力;b1+……bN=MAX(Z),以上函数运算时需遵守电网“N-1”准则,即在电网中一台变压器或一条线路出现故障或计划退出运行时,仍能保证电网的稳定运行和连续供电。
在上述过程中涉及到的潮流计算方法都是基于节点电压法进行计算的,节点电压法以节点导纳矩阵Y作为电力网络的数学模型,数学模型简写如下:F(X)=0为一非线性方程组;其中:F=(f1,f2,........,fn)T为节点平衡方程式;X=(x1,x2,..........,xn)T为待求的各节点电压。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是,包括以下步骤:
S100,计算不同电压等级情况下电网的最大光伏可开放容量能力;
S200,在系统达到电网最大光伏可开放容量的基础上,建立主变和线路负载率均衡模型,使各主变负载和线路负载能够达到均衡分配,实现潮流在电网的均衡分配。
2.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是,S100包括以下步骤:
S110、区分不同的电压等级,电压等级具体包括35kV及其以上、10kV、0.38kV;
S120、基于不同的电压等级建立与之匹配的电网最大光伏可开放容量的计算体系;
S130、选择电压等级,并基于与之匹配的电网最大光伏可开放容量的计算体系,计算所选择的电压等级对应的电网最大光伏可开放容量。
3.根据权利要求2所述的基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是:S120针对35kV及其以上的电压等级所建立的计算体系为线性规划数学模型,包括目标函数以及约束函数;
其中,目标函数为:MAX(Z)=SUM(a1……an);a1……an表示在电网内n个主变的负载,n为大于1的自然数;MAX(Z)为电网内n个主变的负载的和的最大值;
其中,约束函数包括:ai≤MAX(ai),ai为所有主变中任意一个的主变负载,MAX(ai)为对应于ai主变负载所允许达到的最大值;Li≤MAX(Li),其中Li为所有线路中的任意一条线路的负载能力,MAX(Li)为对应于Li线路负载所允许达到的最大值;MIN(Ui)≤Ui≤MAX(Ui),Ui为所有节点中任意一个节点所对应的节点电压,MIN(Ui)表示节点电压所允许达到最低值,MAX(Ui)表示节点电压所允许达到最大值;Ii≤Imax,其中Ii所有节点中任意一个节点所对应的节点短路电流,Imax表示节点短路电流所允许达到的最大值;bi-Ci≤MAX(bi-Ci),其中bi为电网内所有变电站中的任意一个变电站在电力系统稳态运行状态下的电气量,Ci为对应于bi相应变电站维持正常工作所需的电气量,MAX(bi-Ci)表示对应于bi相应变电站最大潮流转移能力;以上函数运算时需遵守电网“N-1”准则,即在电网中一台变压器或一条线路出现故障或计划退出运行时,仍能保证电网的稳定运行和连续供电。
4.根据权利要求2所述的基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是:S120针对10kV的电压等级所建立的计算体系为针对不同的导线截面和典型接线模式,进行潮流计算,模拟得出电网最大可开放容量跟线路长度、导线类型与10kV线路开放容量的关系曲线。
5.根据权利要求2所述的基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是:S110中的0.38kV电压等级对应的光伏发电接入方式为单相接入方式,光伏的选址设置于靠近馈线尾端。
6.根据权利要求2所述的基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是:S110中的0.38kV根据界限的划分可分为0.38kV放射性和0.38kV树干式;
其中,S120针对0.38kV放射性的电压等级所建立的计算体系为基于不同的导线截面下,模拟得出负序电压不平衡度、可开放容量与最大负荷比例的关系曲线;
其中,S120针对0.38kV树干式的电压等级所建立的计算体系为基于不同的导线截面下,模拟得出负序电压不平衡度、可开放容量与最大负荷比例的关系曲线。
7.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是,其中步骤S200中的各主变和线路负载率均衡模型为线性规划模型,包括目标函数以及约束函数;
其中,目标函数为:MIN(δ^2)=MIN{[]/n};δ^2为方差,[]/n为求取δ^2的计算方法,n≥1;
其中,约束函数包括:ai≤MAX(ai),ai为所有主变中任意一个的主变负载,MAX(ai)为对应于ai主变负载所允许达到的最大值;Li≤MAX(Li),其中Li为所有线路中的任意一条线路的负载能力,MAX(Li)为对应于Li线路负载所允许达到的最大值;MIN(Ui)≤Ui≤MAX(Ui),Ui为所有节点中任意一个节点所对应的节点电压,MIN(Ui)表示节点电压所允许达到最低值,MAX(Ui)表示节点电压所允许达到最大值;Ii≤Imax,其中Ii所有节点中任意一个节点所对应的节点短路电流,Imax表示节点短路电流所允许达到的最大值;bi-Ci≤MAX(bi-Ci),其中bi为电网内所有变电站中的任意一个变电站在电力系统稳态运行状态下的电气量,Ci为对应于bi相应变电站维持正常工作所需的电气量,MAX(bi-Ci)表示对应于bi相应变电站最大潮流转移能力;b1+……bN=MAX(Z);以上函数运算时需遵守电网“N-1”准则,即在电网中一台变压器或一条线路出现故障或计划退出运行时,仍能保证电网的稳定运行和连续供电。
8.根据权利要求4所述的基于数据挖掘的光伏可开放容量的计算方法,其特征是:潮流计算基于节点电压法,以节点导纳矩阵Y作为电力网络的数学模型,数学模型简写如下:
F(X)=0为一非线性方程组;
其中:
F=(f1,f2,........,fn)T为节点平衡方程式;
X=(x1,x2,..........,xn)T为待求的各节点电压。
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