CN110729758A - 分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，方法包括：获取配电线路上的负荷分布，根据所述负荷分布确定预设电压偏差约束条件下分布式电源接入所述配电线路的即插即用临界条件与所述分布式电源的接入位置之间的函数关系；获取预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，以及预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系；根据三种约束条件对应的函数关系分布曲线，获取所述即插即用临界条件的分布。本发明对数据量的要求较低，计算量小，在误差允许的范围内计算简单。
Description
技术领域
本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法。
背景技术
即插即用的概念最早由Microsoft提出，意思是在计算机上添加一个新的外部设备时，能自动侦测与配置系统的资源，而不需要重新配置或手动安装驱动程序。即插即用的概念源于计算机领域，但由于各个领域之间的互通，在卫星综合电子系统快速研制和空间任务快速响应、智能变电站即插即用就地化继电保护、即插即用微电网集群分布式优化调度等很多学科的研究中均已涉及即插即用的概念。
分布式电源(distributed generation,DG)等要素大量接入配电网已成为未来智能电网的发展趋势，很多研究人员相继提出将即插即用的概念应用于配电网，并从技术层面开展基于要素即插即用的智能配电网相关技术的研究。但分布式电源的接入往往会对配电网造成诸多不利影响，在影响网络拓扑结构和潮流方向的同时，还有可能造成节点电压、线路容量越限以及潮流倒送等问题，如果不对其接入量进行限制，将影响配电网的正常运行。因此，非常有必要对分布式电源即插即用的临界条件进行研究，建立合理数学模型以有效指导要素模块的有序即插即用。
与此同时，选取恰当的模型求解方法也是解决这一问题的关键。从实际规划工作的角度出发，在模型求解时往往缺少一些实际运行数据，有时又需要能够根据电网的结构特点和参数对模型进行快速估算。而现有技术中对于分布式电源即插即用接入条件方面的研究较少，相似的研究方面对于模型的求解多采用数学优化算法，这类方法在计算时对网络数据要求较高且计算时间往往较长，当约束条件较为复杂时容易陷入局部最优解，无法满足实际工作的需求。因此，找到一种合理的模型快速估算方法是目前需要解决的问题。
发明内容
为克服上述现有的评估模型多采用数学优化算法，对数据要求高、计算时间长，且容易陷入局部最优的问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，包括：
获取配电线路上的负荷分布，根据所述负荷分布确定预设电压偏差约束条件下分布式电源接入所述配电线路的即插即用临界条件与所述分布式电源的接入位置之间的函数关系；
获取预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，以及预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系；
根据所述预设电压偏差约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系、所述预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系和所述预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，获取所述即插即用临界条件的分布。
根据本发明实施例的第二个方面，还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法。
根据本发明实施例的第三个方面，还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法。
本发明实施例提供一种分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，该方法通过综合考虑多种约束条件建立求解分布式电源DG的即插即用临界条件的数学模型，将临界条件模型中的约束条件进行等效简化，推导出不同约束条件下分布式电源的即插即用临界条件与接入位置之间的函数关系，得到单独考虑各种约束下DG即插即用临界条件的分布曲线，然后综合不同约束条件的分布曲线估算即插即用临界条件的分布，本实施例对数据量的要求较低，计算量小，在误差允许的范围内计算简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法中单独考虑潮流倒送约束下DG即插即用临界条件分布示意图；
图3为本发明实施例提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法中DG即插即用的配电网模型示意图；
图4为本发明实施例提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法中单独考虑电压偏差约束下DG即插即用临界条件分布示意图；
图5为本发明实施例提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法中单独考虑潮流倒送约束下DG即插即用临界条件分布示意图；
图6为本发明又一实施例提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法流程示意图；
图7为本发明实施例提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法中负荷递减分布的23节点系统示意图；
图8为本发明实施例提供的电子设备整体结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在本发明的一个实施例中提供一种分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，图1为本发明实施例提供的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法整体流程示意图，该方法包括：S101，获取配电线路上的负荷分布，根据所述负荷分布确定预设电压偏差约束条件下分布式电源接入所述配电线路的即插即用临界条件与所述分布式电源的接入位置之间的函数关系；
S102，获取预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，以及预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系；
S103，根据所述预设电压偏差约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系、所述预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系和所述预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，估算所述即插即用临界条件的分布。
具体地，通过估算出即插即用临界条件的分布，可以查询出配电线路中每个接入位置的即插即用临界条件，判断分布式电源是否满足所选择的接入位置的即插即用临界条件，若满足则说明可以将分布式电源在选择的接入位置接入配电线路，否则说明不能将分布式电源在选择的接入位置接入配电线路，发出告警。
本实施例通过综合考虑多种约束条件建立求解分布式电源DG的即插即用临界条件的数学模型，将临界条件模型中的约束条件进行等效简化，推导出不同约束条件下分布式电源的即插即用临界条件与接入位置之间的函数关系，得到单独考虑各种约束下DG即插即用临界条件的分布曲线，然后综合不同约束条件的分布曲线估算即插即用临界条件的分布，本实施例对数据量的要求较低，计算量小，在误差允许的范围内计算简单，为分布式电源在配电网中即插即用的相关研究提供一定的参考。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述预设电压偏差约束条件为：
其中，UN为额定电压；ΔU％max、ΔU％min对应为电压偏差的上限和下限，Ui为接入位置处的电压；
所述预设潮流不倒送约束条件为：
ηDG,tPDGk,max≤ηLoad,tPLoad,max+βPLoad,max；
其中，PDGk,max和PLoad,max对应为所述分布式电源的最大输出功率和所述配电线路的最大负荷；ηDG,t为t时刻所述分布式电源的有功出力与所述分布式电压的最大出力之间的比值，ηLoad,t为t时刻负荷与所述配电线路的最大负荷之间的比值；β为所述配电线路允许的潮流倒送系数且β≥0；
所述预设线路容量约束条件为：
SLm≤SLm,max；
其中，SLm、SLm,max分别为线路m当前的视在容量与最大允许容量。
具体地，本实施例建立综合考虑多种约束的DG即插即用临界条件数学模型。本实施例提出的DG即插即用临界条件求解模型如式(1)～(7)所示，主要考虑分布式电源无功出力(式(2))、潮流不倒送(式(3))、电压偏差(式(4))及线路容量(式(5))等约束条件下，DG在节点k处所能接入的最大功率。
max PDGk (1)
ηDG,tPDGk,max≤ηLoad,tPLoad,max+βPLoad,max (3)
SLm≤SLm,max (5)
式中，SDGk为节点k处分布式电源的容量；PDGk和QDGk分别为节点k处分布式电源发出的有功和无功功率；PDGk,max和PLoad,max为分布式电源最大输出功率和该配电网络的最大负荷；ηDG,t为t时刻分布式电源有功出力与其最大出力的比值，ηLoad,t为t时刻负荷与网络最大负荷的比值；β为网络允许潮流倒送系数且β≥0，可按线路最大负荷的比例取值，当β＝0时即不允许首端潮流倒送；UN为额定电压；ΔU％max、ΔU％min为电压偏差的上下限；SLm、SLm,max分别为线路m当前的视在容量与最大允许容量。
通过对数学模型中约束条件(2)～(5)的理论推导，得到了单独考虑各种约束下DG临界条件随接入位置的分布曲线，综合考虑多种约束时临界条件的分布曲线估算即插即用临界条件的分布。
然后对分布式电源的无功约束条件进行理论分析。在考虑DG无功注入对临界条件求解的影响时，应该考虑极端情况，即临界条件应该取满足DG无功变化范围内，所能接入的最大功率。当QDGk取正的最大值时，DG的最大接入功率为QDGk变化范围内的最小值，符合上述分析中的极端情况。还可以进一步用功率因数表示，QDGk取正的最大值相当于DG的功率因数
取变化范围内滞后的极值
此时DG的无功约束可以简化为公式(6)
在上述实施例的基础上，本实施例中获取预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件的步骤包括：将所述预设潮流倒送约束条件(式(3))表示为公式(7)：
显然，在k点可接入DG的最大功率值与ηLoad,t和ηDG,t的比值有关。当(ηLoad,t/ηDG,t)min时，得到预设潮流倒送约束下的即插即用临界条件为：
其中，PDGmax(ds)表示预设潮流倒送约束下的即插即用临界条件为所述分布式电源的最大输出功率。
由公式(8)可知，在网络参数已知的条件下，单独考虑潮流倒送约束时，DG即插即用的临界条件为定值，其大小与DG的接入位置lk无关，如图2所示。
在上述实施例的基础上，本实施例中根据所述负荷分布确定预设电压偏差约束条件下分布式电源接入所述配电线路的临界条件与所述分布式电源的接入位置之间的函数关系的步骤包括：若所述负荷分布为均匀分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第一函数关系；若所述负荷分布为递增分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第二函数关系；若所述负荷分布为递减分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第三函数关系；若所述负荷分布为先增后减分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第四函数关系；若所述负荷分布为先减后增分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第五函数关系；若所述负荷分布不为均匀分布、递增分布、递减分布、先增后减分布和先减后增分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第六函数关系。
在上述实施例的基础上，本实施例中选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第六函数关系的步骤之前还包括：确定所述分布式电源的无功约束条件为：
其中，SDGk为所述配电线路中节点k处分布式电源的容量；PDGk和QDGk分别为所述节点k处分布式电源发出的有功和无功功率；
将所述分布式电源的无功约束条件简化为：
其中，
为所述分布式电源的功率因数在变化范围内滞后的极值；
所述分布式电源接入所述配电线路后，接入位置处的电压偏差为：
其中，N为所述配电线路中的节点总数，PL,k和QL,k为节点k的最大有功和无功负荷，如果节点k存在分支线，则包括分支线所有负荷。PDG和QDG为所述分布式电源的最大有功和无功功率，Ue为额定电压；Ri和Xi分别为第i个节点对应的电阻和电抗。
根据简化的所述无功约束条件和所述电压偏差，得到所述分布式电源接入所述配电线路的功率与所述电压偏差之间的函数关系为：
其中，α为损耗修正系数；
距离母线为lk处接入位置的电压偏差为：
其中，PL(x)为所述配电线路的馈线上有功负荷沿馈线长度x的分布函数，L为馈线的总长度，rl和xl为单位长度的电阻和电抗；
根据所述配电线路的功率与所述电压偏差之间的函数关系，以及所述距离母线为lk处接入位置的电压偏差，确定所述第六函数关系。
具体地，10kV配电网在实际运行过程中均为辐射型的运行方式，图3为DG即插即用的配电网模型，其中节点k为DG即插即用的接入点。
接下来以单个DG为例，对电压偏差约束进行分析。有文献的研究结论指出DG接入点将是配电网局部电压极大点，且DG并网将导致网络中节点电压升高。因此，在边界条件的求解中只要满足DG接入点k上的电压偏差满足上限约束即可。
在电压降落的计算过程中忽略横分量的影响，假设压降纵分量的分母为额定电压Ue且忽略线路中的损耗。则DG并网后，并网点k上的电压偏差近似可表示为式(9)。将公式(6)带入公式(9)中，可以得到DG接入功率与电压偏差的函数关系，即公式(10)。
由于计算过程中忽略了网络中的损耗导致估算值偏小，故在结果上乘一个损耗修正系数α，其值可根据网络实际损耗比例取得。当网络参数已知时，DG可接入的最大功率只与ΔUk％和ηLoad,t/ηDG,t有关，在(ηLoad,t/ηDG,t)min，且ΔUk,max％时，可得到单独考虑电压偏差约束条件下，DG即插即用临界条件在k点处的估算值为PDGmax(V)。
为得到单独考虑电压偏差约束下DG即插即用临界条件与接入位置间的函数关系，需对进一步推导，设负荷的功率因数为由公式(6)知DG的功率因数为
将其带入公式(9)得：
设馈线上有功负荷沿馈线长度x的分布函数为PL(x)，馈线的总长度为L，单位长度的电阻、电抗为rl、xl，则当馈线上所带负荷节点数N趋近于无穷时，可将公式(11)中的求和公式进一步用积分形式表示，得到任意负荷分布下馈线上距离母线为lk处(DG接入点)的电压偏差，即公式(12)。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述第一函数关系为：
其中，
所述第二函数关系为：
所述第三函数关系为：
所述第四函数关系为：
所述第五函数关系为：
由于负荷的分布存在多样性，为了便于分析并不失一般性，对包括均匀分布、递增分布、递减分布、先增后减分布及先减后增分布在内的五种典型负荷分布进行分析。以得到不同典型分布下，单独考虑电压偏差条件的DG即插即用临界条件与接入位置间的函数关系如公式(13)～(17)所示。
易证在lk的定义域内式(13)～(17)的导数均恒小于0，故可得到结论：当负荷为上述几种典型分布时，单独考虑电压偏差约束，DG的并网临界条件与并网位置呈负相关关系。在实际情况中，网络负荷的分布情况可由上述典型负荷分布叠加得到，故可得到推论：在负荷任意分布下，单独考虑电压偏差约束，DG即插即用的临界条件均与并网位置呈负相关关系如图4所示。
在上述实施例的基础上，本实施例中获取预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系的步骤包括：
其中，SL为线路的额定容量，
为线路允许的最低功率因数，Pi为节点i上所接的有功负荷。
具体地，DG并网后仅影响接入点k前各节点的潮流变化，且随着DG并网容量的增大会导致k点及k点前各点的潮流沿正向逐渐减小，在k点首先发生潮流反向并逐渐增大。因此在研究线路容量约束对DG即插即用边界条件的影响时，仅考虑接入点k上的潮流不超过线路允许容量即可。DG并网的最大功率与线路允许通过最大容量的函数关系可以用公式(18)表示。
根据公式(18)可知，DG可接入的最大接入有功只与和ηLoad/ηDG有关，同样边界条件取ηLoad/ηDG为最小值时的情况。当
取线路允许通过的最大容量SL时，可得到DG即插即用在接入点k的边界条件的估算值。由公式(18)易知，在网络参数已知的条件下，单独考虑线路容量约束时，DG并网的临界条件与并网位置呈负相关关系，如图5所示。
在上述各实施例的基础上，本实施例中根据所述预设电压偏差约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系、所述预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系和所述预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，估算所述即插即用临界条件的分布的步骤包括：对于任一所述接入位置，将该接入位置分别代入所述预设电压偏差约束条件和所述预设线路容量约束条件对应的函数关系中，获取相应的即插即用临界条件；将所述预设电压偏差约束条件、所述预设线路容量约束条件和所述预设潮流倒送约束条件对应的即插即用临界条件中的最小值作为所述即插即用临界条件在该接入位置的分布。
具体地，由上述理论分析可知，在单独潮流不倒送约束时，DG即插即用的临界条件与DG接入位置间的分布曲线为常函数；在单独考虑电压偏差约束和线路容量约束时，DG即插即用的临界条件与DG接入位置间的分布曲线呈负相关关系。而综合考虑多种约束下，DG即插即用临界条件的分布曲线应该由三条分布曲线的最小值组成，可以用公式(19)表示
max PDG(lk)=min(PDGmax(V)(lk),PDGmax(SL)(lk),PDGmax(ds)(lk)) (19)
图6为本实施例的具体流程示意图，具体的执行步骤如下：
1)输入配电线路已知参数；
2)判断待求线路上的负荷是否满足典型负荷分布；
3)当所计算的配电线路中负荷分布为典型负荷分布或近似典型分布时，根据负荷的分布情况在公式(13)～(17)中选择相应的公式进行计算得到单独考虑电压偏差约束时的分布曲线，再通过公式(8)和(18)得到另外两条分布曲线，最终的分布曲线可通过公式(19)得到；
4)当所计算的配电线路中负荷分布为一般分布时，由图2、图4和图5可知，在单独考虑各种约束条件时，DG临界条件分布与并网位置间的函数关系具有单调性，因此计算线路中一定数量节点的临界条件就可以表示DG临界条件在配电线路中的分布情况。具体的求解方法为：在待求线路中等距选取若干个节点作为计算节点，通过公式(8)、(10)、(18)估算得到DG在各个计算点即插即用的临界条件，从而得到单独考虑各种约束下DG临界条件的分布曲线，最终的分布曲线可由公式(19)得到。
5)输出计算结果。
例如，本实施以负荷递减分布的23节点系统为例进行分析，如图7所示。其中，导线型号为LGJ-185，各段馈线的长度均为0.5km，电压等级为10kV，节点0作为平衡节点，负荷及线路允许的最低的功率因数均为0.95，网络最大总负荷为7.24+j2.36MV·A。有功损耗约为3.778％，因此修正系数α取1.03778，假设允许潮流倒送最大负荷的70％，即β为0.7。
使用数学优化算法计算DG即插即用在点1-22上的分布时，计算总时长为117.2226s，而采用本实施例所提估算方法计算总时长为为0.9257s。在计算误差方面，本实施例所提供的估算方法与数学优化算法的误差在3％到7％左右，因此可以说明本实施例提出的估算方法在误差允许的范围内，在提升计算速度上有较好的优势。
现有的考虑分布式电源即插即用临界条件的求解模型较少，且存在有计算量大和对于网络的已知条件要求较高的缺点。针对以上方法的不足，本实施例综合考虑多种约束条件建立了求解DG即插即用临界条件的数学模型。在此基础上通过理论分析，将临界条件模型中的约束条件进行等效化简，推导出DG即插即用临界条件与接入位置间的函数关系，得到单独考虑各种约束下DG即插即用临界条件的分布曲线，从而提出一种求解DG即插即用临界条件在配电线路上分布的快速估算方法，本方法对于网络已知数据要求较低，计算量较小，在误差允许的范围内计算简单，并能够为今后分布式电源在配电网中即插即的相关研究提供一定的参考。
图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)801、通信接口(Communications Interface)802、存储器(memory)803和通信总线804，其中，处理器801，通信接口802，存储器803通过通信总线804完成相互间的通信。处理器801可以调用存储器803中的逻辑指令，以执行如下方法：获取配电线路上的负荷分布，根据所述负荷分布确定预设电压偏差约束条件下分布式电源接入所述配电线路的即插即用临界条件与所述分布式电源的接入位置之间的函数关系；获取预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，以及预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系；根据三种约束条件对应的函数关系分布曲线，获取所述即插即用临界条件的分布。
此外，上述的存储器803中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取配电线路上的负荷分布，根据所述负荷分布确定预设电压偏差约束条件下分布式电源接入所述配电线路的即插即用临界条件与所述分布式电源的接入位置之间的函数关系；获取预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，以及预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系；根据三种约束条件对应的函数关系分布曲线，获取所述即插即用临界条件的分布。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，其特征在于，包括：
获取配电线路上的负荷分布，根据所述负荷分布确定预设电压偏差约束条件下分布式电源接入所述配电线路的即插即用临界条件与所述分布式电源的接入位置之间的函数关系；
获取预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，以及预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系；
根据所述预设电压偏差约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系、所述预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系和所述预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，获取所述即插即用临界条件的分布。
2.根据权利要求1所述的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，其特征在于，所述预设电压偏差约束条件为：
其中，UN为额定电压；ΔU％max、ΔU％min对应为电压偏差的上限和下限，Ui为接入位置处的电压；
所述预设潮流不倒送约束条件为：
ηDG,tPDGk,max≤ηLoad,tPLoad,max+βPLoad,max；
其中，PDGk,max和PLoad,max对应为所述分布式电源的最大输出功率和所述配电线路的最大负荷；ηDG,t为t时刻所述分布式电源的有功出力与所述分布式电压的最大出力之间的比值，ηLoad,t为t时刻负荷与所述配电线路的最大负荷之间的比值；β为所述配电线路允许的潮流倒送系数且β≥0；
所述预设线路容量约束条件为：
SLm≤SLm,max；
其中，SLm、SLm,max分别为线路m当前的视在容量与最大允许容量。
3.根据权利要求2所述的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，其特征在于，获取预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件的步骤包括：
将所述预设潮流倒送约束条件表示为：
当(ηLoad,t/ηDG,t)min时，得到预设潮流倒送约束下的即插即用临界条件为：
其中，PDGmax(ds)表示预设潮流倒送约束下的即插即用临界条件为所述分布式电源的最大输出功率。
4.根据权利要求2所述的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，其特征在于，根据所述负荷分布确定预设电压偏差约束条件下分布式电源接入所述配电线路的临界条件与所述分布式电源的接入位置之间的函数关系的步骤包括：
若所述负荷分布为均匀分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第一函数关系；
若所述负荷分布为递增分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第二函数关系；
若所述负荷分布为递减分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第三函数关系；
若所述负荷分布为先增后减分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第四函数关系；
若所述负荷分布为先减后增分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第五函数关系；
若所述负荷分布不为均匀分布、递增分布、递减分布、先增后减分布和先减后增分布，则选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第六函数关系。
5.根据权利要求4所述的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，其特征在于，选择预设电压偏差约束条件下所述临界条件与所述接入位置之间的第六函数关系的步骤之前还包括：
确定所述分布式电源的无功约束条件为：
其中，SDGk为所述配电线路中节点k处分布式电源的容量；PDGk和QDGk分别为所述节点k处分布式电源发出的有功和无功功率；
将所述分布式电源的无功约束条件简化为：
其中，
为所述分布式电源的功率因数
在变化范围内滞后的极值；
所述分布式电源接入所述配电线路后，接入位置处的电压偏差为：
其中，N为所述配电线路中的节点总数，PL,k和QL,k为节点k的最大有功和无功负荷，PDG和QDG为所述分布式电源的最大有功和无功功率，Ue为额定电压；Ri和Xi分别为第i个节点对应的电阻和电抗；
根据简化的所述无功约束条件和所述电压偏差，得到所述分布式电源接入所述配电线路的功率与所述电压偏差之间的函数关系为：
其中，α为损耗修正系数；
距离母线为lk处接入位置的电压偏差为：
其中，PL(x)为所述配电线路的馈线上有功负荷沿馈线长度x的分布函数，L为馈线的总长度，rl和xl为单位长度的电阻和电抗；
根据所述配电线路的功率与所述电压偏差之间的函数关系，以及所述距离母线为lk处接入位置的电压偏差，确定所述第六函数关系。
6.根据权利要求5所述的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，其特征在于，所述第一函数关系为：
其中，
所述第二函数关系为：
所述第三函数关系为：
所述第四函数关系为：
所述第五函数关系为：
7.根据权利要求5所述的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，其特征在于，获取预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系的步骤包括：
其中，SL为线路的额定容量，
为线路允许的最低功率因数，Pi为节点i上所接的有功负荷。
8.根据权利要求1-7任一所述的分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法，其特征在于，根据所述预设电压偏差约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系、所述预设线路容量约束条件下所述即插即用临界条件与所述接入位置之间的函数关系和所述预设潮流倒送约束条件下所述即插即用临界条件，获取所述即插即用临界条件的分布的步骤包括：
对于任一所述接入位置，将该接入位置分别代入所述预设电压偏差约束条件和所述预设线路容量约束条件对应的函数关系中，获取相应的即插即用临界条件；
将所述预设电压偏差约束条件、所述预设线路容量约束条件和所述预设潮流倒送约束条件对应的即插即用临界条件中的最小值作为所述即插即用临界条件在该接入位置的分布。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述分布式电源即插即用临界条件分布的估算方法的步骤。
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