CN111160746B - 基于风险评估的智能配电网规划评价方法 - Google Patents
基于风险评估的智能配电网规划评价方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111160746B CN111160746B CN201911335666.1A CN201911335666A CN111160746B CN 111160746 B CN111160746 B CN 111160746B CN 201911335666 A CN201911335666 A CN 201911335666A CN 111160746 B CN111160746 B CN 111160746B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- risk
- distribution network
- power distribution
- state
- severity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 251
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 94
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 28
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009133 cooperative interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Marketing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明属于电力系统配电网规划技术领域,公开了一种基于风险评估的智能配电网规划评价方法,包括建立配电网元件的概率模型、计算配电网常规运行风险及配电网新业态运行风险、计算综合能源调控技术应用风险及状态检修技术应用风险及不停电作业技术应用风险及柔性直流合环技术应用风险、计算配电网智能技术应用风险,和风险汇总几个步骤。本发明用于智能配电网的规划评价,在规划评价框架内补充了配电网新业态运行风险和配电网智能技术应用风险,从而形成了配电网规划评价指标体系。
Description
技术领域
本发明属于电力系统配电网规划技术领域,用于智能配电网的规划评价,具体涉及一种基于风险评估的智能配电网规划评价方法。
背景技术
随着经济技术的发展,智能配电网得到了长足的发展,智能配电网在建设时,需要在建设前期进行充足和科学的规划,从而保证智能配电网建设的可行性、可靠性和经济性等。目前智能配电网虽采用了多种新技术,但其规划方案仍然按照当前传统配电网规划标准规范,传统配电网规划方法中的配电网常规运行风险只对配电网的基本负荷进行了规划评价,没有对配电网新业态运行中的分布式发电、电动汽车、用户侧储能在配电网调控中的重要作用进行规划评价,也没有对配电网智能技术应用对配电网新业态运行的随机性的调控能力进行规划评价,因此不能将配电网新业态运行、配电网智能技术应用与配电网规划评价方案形成有机的统一整体。
发明内容
本发明的目的在于要提供一种基于风险评估的智能配电网规划评价方法,在规划评价框架内补充入配电网新业态运行风险、配电网智能技术应用风险,以形成配电网规划评价指标体系。
本发明为实现上述目的,所采用的技术方案如下:
一种基于风险评估的智能配电网规划评价方法,包括以下步骤:
一、建立配电网元件的概率模型
建立配电网状态集的子状态集模型On={i1运行/停运,i2运行/停运,……,id运行/停运}和配电网状态集模型O={O1,O2,O3,……,Om};
所述配电网状态集的子状态集是指配电网各个元件的状态的集合,d为配电网元件的个数,d≥1,m≥1,n∈[1,m],m=2d;
根据配电网负荷及运行情况,依据配电网近三年各元件的故障次数、故障时间、检修频率、检修时间,根据式Ⅰ计算得到配电网各元件停运状态发生的概率,按式Ⅱ计算得到配电网各元件运行状态发生的概率;其中,
Pd停运=(故障次数*故障时间+检修频率*检修时间)/3T 式Ⅰ;
Pd运行=1-Pd停运 式Ⅱ;
其中,T为年小时数;
接着,结合式Ⅲ分别计算m个子状态的概率Pn子状态,
Pn子状态=Pd(i1运行/停运)*Pd(i2运行/停运)*……*Pd(id运行/停运),式Ⅲ;
所述Pn子状态是指配电网各个元件分别处于各自在子状态集模型On中所处的状态的概率;
二、计算配电网常规运行风险、配电网新业态运行风险
其中,计算配电网常规运行风险包括以下步骤,
(二一一)据配电网网架结构,将电源功率、负荷曲线、配电网元件参数作为输入条件,对配电网状态集的各子状态进行潮流计算,将计算结果与各元件额定功率或各负荷点额定电压范围进行比较,从配电网状态集中选出超出各元件额定功率或不在各负荷点额定电压范围内的的子状态作为配电网常规运行状态集;
(二一二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算配电网常规运行状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网常规运行状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(二一三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网常规运行整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
计算配电网新业态运行风险包括以下步骤,
(二二一)根据配电网网架结构与新业态运行,将电源功率、负荷曲线、配电网元件参数作为输入条件,对配电网状态集的各子状态进行潮流计算,将计算结果与各元件额定功率或各负荷点额定电压范围进行比较,从配电网状态集中选出超出各元件额定功率或不在各负荷点额定电压范围内的的子状态作为配电网新业态运行状态集;
(二二二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算配电网新业态运行状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网新业态运行状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(二二三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网新业态运行整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
三、计算综合能源调控技术应用风险、状态检修技术应用风险、不停电作业技术应用风险、柔性直流合环技术应用风险
其中、计算综合能源调控技术应用风险包括以下步骤,
(三一一)根据综合能源调控技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被综合能源调控技术应用消除的子状态组成综合能源调控技术应用状态集;
(三一二)结合步骤一中元件的运行、停运状态发生的概率,计算综合能源调控技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据综合能源调控技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三一三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成综合能源调控技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
计算状态检修技术应用风险包括以下步骤,
(三二一)根据状态检修技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被状态检修技术应用消除的子状态组成状态检修技术应用状态集;
(三二二)根据当地供电公司的运维能力,确定状态检修技术应用对步骤一中各元件的故障次数、检修频率的降低程度,并确定采用状态检修技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算状态检修技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据状态检修技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三二三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成状态检修技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
计算不停电作业技术应用风险包括以下步骤,
(三三一)根据不停电作业技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被不停电作业技术应用消除的子状态组成不停电作业技术风险应用状态集;
(三三二)根据当地供电公司的运维能力,确定不停电作业技术应用对步骤一中各元件的故障时间、检修时间的降低程度,并确定采用不停电作业技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算不停电作业技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据不停电作业技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三三三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成不停电作业技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
计算柔性直流合环技术应用风险包括以下步骤,
(三四一)根据柔性直流合环技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被柔性直流合环技术应用消除的子状态组成柔性直流合环技术应用状态集;
(三四二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算柔性直流合环技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据柔性直流合环技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三四三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成柔性直流合环技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
四、计算配电网智能技术应用风险
(四一)根据配电网智能技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被配电网智能技术应用消除的子状态组成配电网智能技术应用状态集;
(四二)通过当地供电公司的运维能力,确定配电网智能技术应用对步骤一中各元件的故障次数、故障时间、检修频率、检修时间的降低程度,并确定采用配电网智能技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算配电网智能技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网智能技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(四三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网智能技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
五、风险汇总
将上述步骤二~步骤四得到的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险分别汇总到指标表中,得到智能配电网规划评价指标结果。
作为限定,所述各负荷点的失负荷严重程度为各负荷点的缺供电量,所述各负荷点失负荷风险为各负荷点缺供电量的期望和,所述各负荷点的失负荷风险采用如下算式计算:
式中,F为步骤二~步骤四中所对应的的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,T为年小时数;Pov为第i个子状态下对应负荷点的平均负荷。
作为第二种限定,所述各元件的过负荷风险采用如下算式计算:
式中,F为步骤二~步骤四中所对应的的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,Sol为对应元件的过负荷严重程度;
对于所述过负荷严重程度Sol,定义过负荷严重程度函数为:
式中,P为对应元件运行功率,P≠0;Pmax为对应元件额定功率。
作为第三种限定,所述各负荷点的电压越线风险采用如下算式计算:
其中,F为步骤二~步骤四中所对应的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,Sov为对应负荷点的电压越限严重程度;
对于所述电压越限严重程度Sov,定义电压越限严重程度函数为:
其中,V为对应负荷点电压,V≠0;Vmax为对应负荷点额定电压最大值;Vmin为对应负荷点额定电压最小值。
作为第四种限定,所述配电网新业态运行包括分布式发电、电动汽车、用户侧储能。
作为第五种限定,所述步骤八配电网智能技术应用风险为综合能源调控技术应用、状态检修技术应用、不停电作业技术应用、柔性直流合环技术应用四个智能技术共同应用下的风险。
本发明由于采用了上述的技术方案,其与现有技术相比,所取得的技术进步在于:
(1)本发明从失负荷风险、过负荷风险、电压越限风险三方面评估配电网的风险指标,形成了配电网规划评估指标体系,表征了配电网当前的新业态运行及智能技术应用的必要性;
(2)本发明的配电网新业态运行风险包括在传统配电网规划内容外的分布式发电、电动汽车、用户侧储能的风险情况,具有较大的随机性或可控性,为配电网智能技术应用风险评估提供了基础;
(3)本发明在规划评价框架内补充了综合能源调控技术应用风险、状态检修技术应用风险、不停电作业技术应用风险、柔性直流合环技术应用风险风险评估方法,以及以上四者共同应用下的配电网智能技术应用的风险评估方法,在配电网失负荷风险、过负荷风险、电压越限风险评估指标上量化智能技术对配电网运行能力的影响,为智能配电网规划提供依据;
(4)本发明中配电网智能技术应用是基于综合能源调控技术应用、状态检修技术应用、不停电作业技术应用、柔性直流合环技术应用风险带来的更强管控能力,在对配电网内的负荷点、元件及潮流分布的优化控制的基础上,统筹考虑配电网运行与智能技术应用的协同互动,表征当前配电网智能技术应用的有效性。
本发明属于电力系统配电网规划技术领域,用于智能配电网的规划评价。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。
图1为本发明实施例中的方法实施流程图;
图2为本发明本实施例的配电网网架结构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例 一种基于风险评估的智能配电网规划评价方法
如图1所示,本实施例包括以下步骤:
一、建立配电网元件的概率模型
建立配电网状态集的子状态集模型On={i1运行/停运,i2运行/停运,……,id运行/停运}和配电网状态集模型O={O1,O2,O3,……,Om};
所述配电网状态集的子状态集是指配电网各个元件的状态的集合,d为配电网元件的个数,d≥1,m≥1,n∈[1,m],m=2d;
根据配电网负荷及运行情况,依据配电网近三年各元件的故障次数、故障时间、检修频率、检修时间,根据式Ⅰ计算得到配电网各元件停运状态发生的概率,按式Ⅱ计算得到配电网各元件运行状态发生的概率;其中,
Pd停运=(故障次数*故障时间+检修频率*检修时间)/3T 式Ⅰ;
Pd运行=1-Pd停运 式Ⅱ;
其中,T为年小时数;
接着,结合式Ⅲ分别计算m个子状态的概率Pn子状态,
Pn子状态=Pd(i1运行/停运)*Pd(i2运行/停运)*……*Pd(id运行/停运),式Ⅲ;
Pn子状态是指配电网各个元件分别处于各自在子状态集模型On中所处的状态的概率;
假设,在本实施例中配电网元件的个数d=2,则配电网状态集模型中m=2d=4,O={O0,O1,O2,……,O4};则配电网状态集中有4个子状态集,分别如表一所示。
表一
假设,配电网的元件一和元件二都是电缆线路,元件一长10km,元件二长5km,近三年,该类型元件(电缆线路)百公里统计故障次数为15次,其中10次故障时间为2小时,5次故障时间为3小时,检修频率为三年检修一次,检修时间为每次检修12小时;
本实施例中故障次数为统计得到的百公里电缆线路平均故障次数,因此根据式Ⅰ计算元件一停运状态发生的概率为P1停运=(5*3*0.1+10*2*0.1+1*12)/(8760*3),根据式Ⅱ计算元件一运行状态发生的概率为P1运行=1-P1停运;其中,0.1为0.1百公里,8760为一年中小时数;
根据式Ⅰ计算元件二停运状态发生的概率为P2停运=(5*3*0.05+10*2*0.05+1*12)/(8760*3),根据式Ⅱ计算元件二运行状态发生的概率为P2运行=1-P2停运;
假设要计算配电网状态集中第2个子状态O2={i1运行,i2停运}的概率,则结合式Ⅲ计算子状态O2的概率P2子状态=P1运行*P2停运;
二、计算配电网常规运行风险、配电网新业态运行风险
其中,计算配电网常规运行风险包括以下步骤,
(二一一)据配电网网架结构,将电源功率、负荷曲线、配电网元件参数作为输入条件,对配电网状态集的各子状态进行潮流计算,将计算结果与各元件额定功率或各负荷点额定电压范围进行比较,从配电网状态集中选出超出各元件额定功率或不在各负荷点额定电压范围内的的子状态作为配电网常规运行状态集;
(二一二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算配电网常规运行状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网常规运行状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(二一三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网常规运行整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
本步骤中,配电网常规运行风险是指不包括配电网新业态运行及配电网智能技术应用所具备的运行风险;电源功率、负荷曲线可以通过计量表测得;
计算配电网新业态运行风险包括以下步骤,
(二二一)根据配电网网架结构与新业态运行,将电源功率、负荷曲线、配电网元件参数作为输入条件,对配电网状态集的各子状态进行潮流计算,将计算结果与各元件额定功率或各负荷点额定电压范围进行比较,从配电网状态集中选出超出各元件额定功率或不在各负荷点额定电压范围内的的子状态作为配电网新业态运行状态集;
(二二二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算配电网新业态运行状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网新业态运行状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(二二三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网新业态运行整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
本步骤中,配电网新业态运行包括分布式发电、电动汽车、用户侧储能对配电网安全运行的影响;其中,电源功率、负荷曲线可以通过计量表测得;
三、计算综合能源调控技术应用风险、状态检修技术应用风险、不停电作业技术应用风险、柔性直流合环技术应用风险
其中、计算综合能源调控技术应用风险包括以下步骤,
(三一一)根据综合能源调控技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被综合能源调控技术应用消除的子状态组成综合能源调控技术应用状态集;
(三一二)结合步骤一中元件的运行、停运状态发生的概率,计算综合能源调控技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据综合能源调控技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三一三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成综合能源调控技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
本实施例中,综合能源调控技术应用是对负荷的流向进行控制,对各元件停运的概率不产生影响,因此按照步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率进行计算;
计算状态检修技术应用风险包括以下步骤,
(三二一)根据状态检修技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被状态检修技术应用消除的子状态组成状态检修技术应用状态集;
(三二二)根据当地供电公司的运维能力,确定状态检修技术应用对步骤一中各元件的故障次数、检修频率的降低程度,并确定采用状态检修技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算状态检修技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据状态检修技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三二三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成状态检修技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
本步骤中,状态检修技术应用是预判到元件的停运,提前处理,这样可以使元件处于良好的运行状态,对于元件本身,减少了元件的故障次数、检修频率;配电网中状态检修技术应用与当地供电公司的运维能力有直接关系,状态检修技术应用通过当地供电公司的运维能力决定了对步骤一中各元件的检修频率、故障次数降低的程度,由此计算出状态检修技术应用风险中各元件运行、停运的概率;
如状态检修技术应用通过当地供电公司的运维能力将配电网中各元件的检修频率、故障次数降低为步骤一中各元件的检修频率、故障次数的60%;
则在计算状态检修技术应用风险时,配电网各元件停运状态发生的概率Pd停运=[(0.6*故障次数)*故障时间+(0.6*检修频率)*检修时间]/3T,配电网各元件运行状态发生的概率Pd运行=1-Pd停运,其中,T为年小时数;
则在本步骤中,元件一停运状态发生的概率为P1停运=[(0.6*5)*3*0.1+(0.6*10)*2*0.1+(0.6*1)*12]/(8760*3),运行状态发生的概率为P1运行=1- P1停运;
元件二停运状态发生的概率为P2停运=[(0.6*5)*3*0.05+(0.6*10)*2*0.05+(0.6*1)*12]/(8760*3),运行状态发生的概率为P2运行=1- P2停运;
假设要计算配电网状态集模型中第2个子状态集O2={i1运行,i2停运}的概率,则结合式Ⅲ计算子状态集O2的概率P2子状态=P1运行*P2停运;
计算不停电作业技术应用风险包括以下步骤,
(三三一)根据不停电作业技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被不停电作业技术应用消除的子状态组成不停电作业技术风险应用状态集;
(三三二)根据当地供电公司的运维能力,确定不停电作业技术应用对步骤一中各元件的故障时间、检修时间的降低程度,并确定采用不停电作业技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算不停电作业技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据不停电作业技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三三三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成不停电作业技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
本步骤中,不停电作业技术应用提高了配电网供电的可靠性,减少停电的时间,即减少了元件的故障时间、检修时间;不停电作业技术应用通过当地供电公司的运维能力决定了对步骤一中各元件的检修时间及故障时间降低的程度,由此计算不停电作业技术应用风险中各元件运行、停运的概率;
如不停电作业技术应用通过当地供电公司的运维能力将配电网中各元件的检修时间及故障时间降低为步骤一中各元件的检修时间、故障时间的50%;
则在计算不停电作业技术应用风险时,配电网各元件停运状态发生的概率Pd停运=[故障次数*(0.5*故障时间)+检修频率*(0.5*检修时间)]/3T,配电网各元件运行状态发生的概率Pd运行=1-Pd停运;
则在本步骤中,元件一停运状态发生的概率为P1停运=[(5*(0.5*3)*0.1+10*(0.5*2)*0.1+1*(0.5*12)]/(8760*3),运行状态发生的概率为P1运行=1- P1停运;
元件二停运状态发生的概率为P2停运=[(5*(0.5*3)*0.05+10*(0.5*2)*0.05+1*(0.5*12)]/(8760*3),运行状态发生的概率为P2运行=1- P2停运;
假设要计算配电网状态集模型中第2个子状态集O2={i1运行,i2故障}的概率,则结合式Ⅲ计算子状态集O2的概率P2子状态=P1运行*P2停运;
计算柔性直流合环技术应用风险包括以下步骤,
(三四一)根据柔性直流合环技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被柔性直流合环技术应用消除的子状态组成柔性直流合环技术应用状态集;
(三四二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算柔性直流合环技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据柔性直流合环技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三四三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成柔性直流合环技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
本实施例中,柔性直流合环技术应用同样是对负荷的流向进行控制,因此对各元件停运的概率不产生影响,因此按照步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率进行计算;
四、计算配电网智能技术应用风险
(四一)根据配电网智能技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被配电网智能技术应用消除的子状态组成配电网智能技术应用状态集;
(四二)通过当地供电公司的运维能力,确定配电网智能技术应用对步骤一中各元件的故障次数、故障时间、检修频率、检修时间的降低程度,并确定采用配电网智能技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算配电网智能技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网智能技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(四三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网智能技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
本步骤中,配电网智能技术应用对配电网新业态运行的随机性具有调控能力,配电网智能技术应用风险包括综合能源调控技术应用、状态检修技术应用、不停电作业技术应用、柔性直流合环技术应用四个智能技术共同应用下的风险;
配电网智能技术应用通过当地供电公司的运维能力决定了对步骤一中各元件的故障次数、故障时间、检修频次、检修时间降低的程度,由此计算配电网智能技术应用风险中各元件运行、停运的概率;如由于配电网智能技术应用中包括状态检修技术应用,将配电网中各元件的检修频率、故障次数降低为步骤一中各元件的检修频率、故障次数的60%;由于配电网智能技术应用包括不停电作业技术应用,将配电网中各元件的检修时间、故障时间降低为步骤一中各元件的检修时间及故障时间的50%;
则在计算配电网智能技术应用风险时,配电网各元件停运状态发生的概率Pd停运=[(0.6*故障次数)*(0.5*故障时间)+(0.6*检修频率)*(0.5*检修时间)]/3T,配电网各元件运行状态发生的概率Pd运行=1-Pd停运;
则在本步骤中,元件一停运状态发生的概率为P1停运=[(0.6*5)*(0.5*3)*0.1+(0.6*10)*(0.5*2)*0.1+(0.6*1)*(0.5*12)]/(8760*3),运行状态发生的概率为P1运行=1-P1停运;
元件二停运状态发生的概率为P2停运=[(0.6*5)*(0.5*3)*0.05+(0.6*10)*(0.5*2)*0.05+(0.6*1)*(0.5*12)]/(8760*3),运行状态发生的概率为P2运行=1- P2停运;
假设计算要配电网状态集模型中第2个子状态集O2={i1运行,i2停运}的概率,则结合式Ⅲ计算子状态集O2的概率P2子状态=P1运行*P2停运;
五、风险汇总
将上述步骤二~步骤四得到的的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险分别汇总到指标表中,得到智能配电网规划评价指标结果。
本实施例中,各负荷点的失负荷严重程度为各负荷点的缺供电量,各负荷点失负荷风险为各负荷点缺供电量的期望和,各负荷点的失负荷风险采用如下算式计算:
式中,F为步骤二~步骤四中所对应的的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,T为年小时数;Pov为第i个子状态下对应负荷点的平均负荷。
本实施例中,各元件的过负荷风险采用如下算式计算:
式中,F为步骤二~步骤四中所对应的的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,Sol为对应元件的过负荷严重程度;
对于过负荷严重程度Sol,定义过负荷严重程度函数为:
式中,P为对应元件运行功率;Pmax为对应元件额定功率,其中P≠0,若P=0,说明处于停电状态,不存在过负荷风险。
本实施例中,各负荷点的电压越线风险采用如下算式计算:
其中,F为步骤二~步骤四中所对应的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,Sov为对应负荷点的电压越限严重程度;
对于电压越限严重程度Sov,定义电压越限严重程度函数为:
其中,V为对应负荷点电压;Vmax为对应负荷点额定电压最大值;Vmin为对应负荷点额定电压最小值;其中V≠0,若V=0,说明处于停电状态,不存在电压越限风险。
本实施例基于风险评估的配电网规划评估体系,以电网某智能配电网示范区进行风险评估,论证示范区内的规划成果及智能技术应用成效。
如图2所示,为本实施例的配电网网架结构,采用双环网网架结构,由2个环网柜共同供电,其中,元件L1~L6为电缆线路(含分段开关),A1~A2为负荷点,P1~P2为上级电源,L1~L2长6.5km,L3~L4长2km,L5~L6长2.5km。
因此本实施例中配电网元件的个数d=6,则配电网状态集模型中m=26=64,O={O0,O1,O2,……,O64};则配电网状态集中有64个子状态集。
其中,示范区近三年L1~L6的故障次数、故障时间、检修频率、检修时间如表二所示:
表二 L1~L6的故障次数、故障时间、检修频率、检修时间
本实施例中由于各元件L1~L6均为电缆线路,其中,故障次数为该示范区统计得到的每百公里电缆平均故障次数,检修频率为按照当地检修规程要求,每段线路一年检修一次,因此根据表二得到线路L1~L6停运,运行状态发生的概率,如表三所示:
表三 L1~L6停运,运行概率
其中,线路L1~L6对应额定功率,以及负荷点A1~A2对应的负荷点额定电压最大值和负荷点额定电压最小值如表四所示:
表四 L1~L6对应额定功率、A1~A2额定电压最大值及额定电压最小值
本实施例中由于配电网网架结构较为简单,因此配电网常规运行状态集、配电网新业态运行状态集、综合能源调控技术应用状态集、柔性直流合环技术应用状态集、状态检修技术应用状态集、不停电作业技术应用状态集、配电网智能技术应用状态集算出来都是一样的,由于状态集中子状态的个数较多,按照发生概率在状态集选取了八个主要的子状态进行计算,其余子状态影响较小,在此不再明确表述。
由于在计算配电网常规运行风险、配电网新业态运行风险、综合能源调控技术应用风险、柔性直流合环技术应用风险时都是结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算各状态集中子状态的概率;因此配电网常规运行状态集、配电网新业态运行状态集、综合能源调控技术应用状态集、柔性直流合环技术应用状态集选取的选取的八个主要的子状态和对应的概率如表五所示:
表五
计算配电网常规运行风险:
配电网常规运行状态集选取的八个主要的子状态和对应的概率如表五所示,根据表五得到配电网常规运行状态集选取的子状态下各元件运行功率、各负荷点电压以及各负荷点平均负荷,如表六所示:
表六
将表三~表六的数据代入失负荷风险,过负荷风险和电压越线风险计算公式中,得到各子状态下各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险,如下表七所示:
表七 配电网常规运行状态集各子状态下的风险
将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总,得到配电网常规运行风险的评估结果,如表八所示:
表八 配电网常规运行风险评估结果表
计算配电网新业态运行风险:
配电网新业态运行状态集选取的八个主要的子状态和对应的概率如表五所示,其中,根据表五得到的配电网新业态运行状态集选取的子状态下各元件运行功率、各负荷点电压以及各负荷点平均负荷,如表九所示:
表九
将表三~表五、表九的数据代入失负荷风险,过负荷风险和电压越线风险计算公式中,得到各子状态下各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险,如下表十所示:
表十 配电网新业态运行状态集各子状态下的风险
将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总,得到配电网新业态运行风险的评估结果,如表十一所示:
表十一 配电网新业态运行风险评估结果表
计算综合能源调控技术应用风险:
综合能源调控技术应用状态集选取的八个主要的子状态和对应的概率如表五所示,根据表五得到综合能源调控技术应用状态集选取的子状态下各元件运行功率、各负荷点电压以及各负荷点平均负荷如表十二所示:
表十二
将表三~表五、表十二的数据代入失负荷风险,过负荷风险和电压越线风险计算公式中,得到各子状态下各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险,如下表十三所示:
表十三 综合能源调控技术应用状态集各子状态下的风险
将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总,得到综合能源调控技术应用风险的评估结果,如下表十四所示:
表十四 综合能源调控技术应用风险评估结果表
计算状态检修技术应用风险:
根据当地供电公司的运维能力,认为状态检修技术应用对步骤一中各元件的故障次数、检修频率的降低程度为40%,也就是在状态检修技术应用下各元件的故障次数、检修频率为步骤一中各元件的故障次数、检修频率的60%,因此状态检修技术应用状态集子状态的概率有所变化,如表十五所示:
表十五 状态检修技术应用典型子状态
根据表十五得到状态检修技术应用状态集选取的子状态下各元件运行功率、各负荷点电压以及各负荷点平均负荷,如表十六所示:
表十六
将表三~表五、表十六的数据代入失负荷风险,过负荷风险和电压越线风险计算公式中,得到各子状态下各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险,如下表十七所示:
表十七 状态检修技术应用状态集各子状态下的风险
将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总,得到状态检修技术应用风险的评估结果,如表十八所示:
表十八 状态检修技术应用风险评估结果表
计算不停电作业技术应用风险:
根据当地供电公司的运维能力,认为不停电作业技术应用对步骤一中各元件的故障时间、检修时间的降低程度为60%,也就是不停电作业技术应用下各元件的故障次数、检修频率为步骤一中各元件的故障次数、检修频率的40%,因此不停电作业技术应用状态集子状态的概率有所变化,如表十九所示:
表十九 不停电作业技术应用典型子状态
根据表十九得到不停电作业技术应用状态集选取的子状态下各元件运行功率、各负荷点电压以及各负荷点平均负荷,如表二十所示:
表二十
将表三~表五、表二十的数据代入失负荷风险,过负荷风险和电压越线风险计算公式中,得到各子状态下各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险,如下表二十一所示:
表二十一 不停电作业技术应用状态集各子状态下的风险
将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总,得到不停电作业技术应用风险的评估结果,如下表二十二所示:
表二十二 不停电作业技术应用风险评估结果表
计算柔性直流合环技术应用风险:
柔性直流合环技术应用状态集选取的八个主要的子状态和对应的概率如表五所示,根据表五得到柔性直流合环技术应用状态集选取的子状态下各元件运行功率、各负荷点电压以及各负荷点平均负荷,如表二十三所示:
表二十三
将表三~表五、表二十三的数据代入失负荷风险,过负荷风险和电压越线风险计算公式中,得到柔性直流合环技术应用状态集各子状态下、各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险,如下表二十四所示:
表二十四 柔性直流合环技术应用状态集各子状态下的风险
将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总,得到柔性直流合环技术应用风险的评估结果,如表二十五所示:
表二十五 柔性直流合环技术应用风险评估结果表
计算配电网智能技术应用风险:
配电网智能技术应用风险为综合能源调控技术应用、状态检修技术应用、不停电作业技术应用、柔性直流合环技术应用四个智能技术共同应用下的风险,受不停电作业技术应用及状态检修技术应用的共同作用,配电网智能技术应用状态集子状态的概率有所变化,如表二十六所示:
表二十六 配电网智能技术应用典型子状态
根据表二十六得到配电网智能技术应用状态集选取的子状态下各元件运行功率、各负荷点电压以及各负荷点平均负荷如表二十七所示:
表二十七
将将表三~表五、表二十七的数据代入失负荷风险,过负荷风险和电压越线风险计算公式中,得到各子状态下各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险,如下表二十八所示:
表二十八 配电网智能技术应用状态集各子状态下的风险
将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总,得到配电网智能技术应用风险的评估结果,如下表二十九所示:
表二十九 配电网智能技术应用风险评估结果表
将表八、表十一、表十四、表十八、表二十二、表二十五、表二十九、得到的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险分别汇总到指标表中,得到最终的智能配电网规划评价指标结果,如表三十所示:
表三十 智能配电网规划评价指标结果
综上所述,本发明对配电网新业态运行中的分布式发电、电动汽车、用户侧储能在配电网调控中的重要作用进行了规划评价,并且对配电网智能技术应用对配电网新业态运行的随机性的调控能力进行了规划评价,将配电网新业态运行、配电网智能技术应用与配电网规划评价方案形成有机的统一整体。
Claims (6)
1.一种基于风险评估的智能配电网规划评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
一、建立配电网元件的概率模型
建立配电网状态集的子状态集模型On={i1运行/停运,i2运行/停运,……,id运行/停运}和配电网状态集模型O={O1,O2,O3,……,Om};
所述配电网状态集的子状态集是指配电网各个元件的状态的集合,d为配电网元件的个数,d≥1,m≥1,n∈[1,m],m=2d;
根据配电网负荷及运行情况,依据配电网近三年各元件的故障次数、故障时间、检修频率、检修时间,根据式Ⅰ计算得到配电网各元件停运状态发生的概率,按式Ⅱ计算得到配电网各元件运行状态发生的概率;其中,
Pd停运=(故障次数*故障时间+检修频率*检修时间)/3T 式Ⅰ;
Pd运行=1-Pd停运式Ⅱ;
其中,T为年小时数;
接着,结合式Ⅲ分别计算m个子状态的概率Pn子状态,
Pn子状态=Pd(i1运行/停运)*Pd(i2运行/停运)*……*Pd(id运行/停运),式Ⅲ;
所述Pn子状态是指配电网各个元件分别处于各自在子状态集模型On中所处的状态的概率;
二、计算配电网常规运行风险、配电网新业态运行风险
其中,计算配电网常规运行风险包括以下步骤,
(二一一)据配电网网架结构,将电源功率、负荷曲线、配电网元件参数作为输入条件,对配电网状态集的各子状态进行潮流计算,将计算结果与各元件额定功率或各负荷点额定电压范围进行比较,从配电网状态集中选出超出各元件额定功率或不在各负荷点额定电压范围内的的子状态作为配电网常规运行状态集;
(二一二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算配电网常规运行状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网常规运行状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(二一三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网常规运行整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
计算配电网新业态运行风险包括以下步骤,
(二二一)根据配电网网架结构与新业态运行,将电源功率、负荷曲线、配电网元件参数作为输入条件,对配电网状态集的各子状态进行潮流计算,将计算结果与各元件额定功率或各负荷点额定电压范围进行比较,从配电网状态集中选出超出各元件额定功率或不在各负荷点额定电压范围内的的子状态作为配电网新业态运行状态集;
(二二二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算配电网新业态运行状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网新业态运行状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(二二三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网新业态运行整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
三、计算综合能源调控技术应用风险、状态检修技术应用风险、不停电作业技术应用风险、柔性直流合环技术应用风险
其中,计算综合能源调控技术应用风险包括以下步骤,
(三一一)根据综合能源调控技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被综合能源调控技术应用消除的子状态组成综合能源调控技术应用状态集;
(三一二)结合步骤一中元件的运行、停运状态发生的概率,计算综合能源调控技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据综合能源调控技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三一三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成综合能源调控技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
计算状态检修技术应用风险包括以下步骤,
(三二一)根据状态检修技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被状态检修技术应用消除的子状态组成状态检修技术应用状态集;
(三二二)根据当地供电公司的运维能力,确定状态检修技术应用对步骤一中各元件的故障次数、检修频率的降低程度,并确定采用状态检修技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算状态检修技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据状态检修技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三二三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成状态检修技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
计算不停电作业技术应用风险包括以下步骤,
(三三一)根据不停电作业技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被不停电作业技术应用消除的子状态组成不停电作业技术风险应用状态集;
(三三二) 根据当地供电公司的运维能力,确定不停电作业技术应用对步骤一中各元件的故障时间、检修时间的降低程度,并确定采用不停电作业技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算不停电作业技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据不停电作业技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三三三) 将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成不停电作业技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
计算柔性直流合环技术应用风险包括以下步骤,
(三四一)根据柔性直流合环技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被柔性直流合环技术应用消除的子状态组成柔性直流合环技术应用状态集;
(三四二)结合步骤一中各元件运行、停运状态发生的概率,计算柔性直流合环技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据柔性直流合环技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(三四三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成柔性直流合环技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
四、计算配电网智能技术应用风险
(四一)根据配电网智能技术应用的应用成效,判断配电网新业态运行状态集中被消除的子状态,由配电网新业态运行状态集中不能被配电网智能技术应用消除的子状态组成配电网智能技术应用状态集;
(四二)通过当地供电公司的运维能力,确定配电网智能技术应用对步骤一中各元件的故障次数、故障时间、检修频率、检修时间的降低程度,并确定采用配电网智能技术应用后各元件运行、停运状态发生的概率,然后计算配电网智能技术应用状态集中子状态的概率;
同时以各负荷点为单位计算失负荷严重程度和电压越限严重程度,以各元件为单位计算过负荷严重程度;
根据配电网智能技术应用状态集中子状态的概率、失负荷严重程度、过负荷严重程度、电压越限严重程度计算得到各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险;
(四三)将各负荷点的失负荷风险及电压越限风险,各元件的过负荷风险相加汇总形成配电网智能技术应用整体的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险;
五、风险汇总
将上述步骤二~步骤四得到的失负荷风险、过负荷风险及电压越限风险分别汇总到指标表中,得到智能配电网规划评价指标结果。
2.根据权利要求1所述的基于风险评估的智能配电网规划评价方法,其特征在于,所述各负荷点的失负荷严重程度为各负荷点的缺供电量,所述各负荷点失负荷风险为各负荷点缺供电量的期望和,所述各负荷点的失负荷风险采用如下算式计算:
式中,F为步骤二~步骤四中所对应的的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,T为年小时数;Pov为第i个子状态下对应负荷点的平均负荷。
3.根据权利要求1所述的基于风险评估的智能配电网规划评价方法,其特征在于,所述各元件的过负荷风险采用如下算式计算:
式中,F为步骤二~步骤四中所对应的的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,Sol为对应元件的过负荷严重程度;
对于所述过负荷严重程度Sol,定义过负荷严重程度函数为:
式中,P为对应元件运行功率,P≠0;Pmax为对应元件额定功率。
4.根据权利要求1所述的基于风险评估的智能配电网规划评价方法,其特征在于,所述各负荷点的电压越线风险采用如下算式计算:
其中,F为步骤二~步骤四中所对应的状态集,P(i)为F的第i个子状态的发生概率,Sov为对应负荷点的电压越限严重程度;
对于所述电压越限严重程度Sov,定义电压越限严重程度函数为:
其中,V为对应负荷点电压,V≠0;Vmax为对应负荷点额定电压最大值;Vmin为对应负荷点额定电压最小值。
5.根据权利要求1所述的基于风险评估的智能配电网规划评价方法,其特征在于,所述配电网新业态运行包括分布式发电、电动汽车、用户侧储能。
6.根据权利要求1所述的基于风险评估的智能配电网规划评价方法,其特征在于,所述配电网智能技术应用风险为综合能源调控技术应用、状态检修技术应用、不停电作业技术应用、柔性直流合环技术应用四个智能技术共同应用下的风险。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911335666.1A CN111160746B (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 基于风险评估的智能配电网规划评价方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911335666.1A CN111160746B (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 基于风险评估的智能配电网规划评价方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111160746A CN111160746A (zh) | 2020-05-15 |
CN111160746B true CN111160746B (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=70557784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911335666.1A Active CN111160746B (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 基于风险评估的智能配电网规划评价方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111160746B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113822550A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-21 | 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 | 一种综合能源系统规划风险评估应用系统及方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103246806A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-14 | 浙江大学 | 一种含风电场电力系统的运行风险评估方法 |
CN104103019A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-10-15 | 清华大学 | 含分布式电源的配电网运行风险评估方法及评估系统 |
CN106056314A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-26 | 李明洋 | 一种智能配电网风险评估方法 |
CN109934437A (zh) * | 2017-12-18 | 2019-06-25 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种配电网停电风险评估方法及系统 |
CN110350517A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-18 | 华南理工大学 | 一种基于运行风险的电动汽车并网配电网络重构方法 |
CN110599006A (zh) * | 2019-08-25 | 2019-12-20 | 南京理工大学 | 基于场景分析的配电网运行风险评估方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108074021A (zh) * | 2016-11-10 | 2018-05-25 | 中国电力科学研究院 | 一种配电网风险辨识系统及方法 |
-
2019
- 2019-12-23 CN CN201911335666.1A patent/CN111160746B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103246806A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-14 | 浙江大学 | 一种含风电场电力系统的运行风险评估方法 |
CN104103019A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-10-15 | 清华大学 | 含分布式电源的配电网运行风险评估方法及评估系统 |
CN106056314A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-26 | 李明洋 | 一种智能配电网风险评估方法 |
CN109934437A (zh) * | 2017-12-18 | 2019-06-25 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种配电网停电风险评估方法及系统 |
CN110350517A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-18 | 华南理工大学 | 一种基于运行风险的电动汽车并网配电网络重构方法 |
CN110599006A (zh) * | 2019-08-25 | 2019-12-20 | 南京理工大学 | 基于场景分析的配电网运行风险评估方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘若溪,张建华, 吴 迪.基于风险理论的配电网静态安全性评估指标研究.电力系统保护与控制.2011,39(15),全文. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111160746A (zh) | 2020-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110490376B (zh) | 面向配电网可靠性和经济性提升的智能软开关规划方法 | |
CN106291252A (zh) | 一种10kV线损及低压台区线损管理分析方法 | |
CN106875127B (zh) | 统一潮流控制器可靠性建模及其接入电网可靠性评估方法 | |
CN110797876A (zh) | 一种电压暂降综合防治方法 | |
CN108493998B (zh) | 考虑需求响应与n-1预想故障的鲁棒输电网规划方法 | |
CN111682585A (zh) | 一种配电网智能储能软开关综合规划方法和系统 | |
CN109038568A (zh) | 基于供需协调的电压暂降综合治理方法 | |
JP2014090665A (ja) | 電力系統の運転制御システム、運転制御装置及び運転制御方法 | |
CN105244873A (zh) | 故障风险及全寿命周期成本影响的配电变压器优选方法 | |
CN111160746B (zh) | 基于风险评估的智能配电网规划评价方法 | |
CN106780152B (zh) | 特高压交直流输电系统可靠性与经济性的比较选择方法 | |
Krim et al. | A flexible control strategy of a renewable active generator to participate in system services under grid faults | |
CN105809576A (zh) | 面向配电网的供电安全负荷分层评估方法 | |
Qiu | Risk assessment of power system catastrophic failures and hidden failure monitoring & control system | |
KR100705610B1 (ko) | 전기설비 신뢰도를 활용한 투자 우선순위 결정 방법 | |
CN105160411A (zh) | 基于全寿命周期管理配置无功补偿容量的优化方法 | |
Ramabhotla et al. | A review on reliability of microgrid | |
CN115549210A (zh) | 一种海上风电场并网的可靠性指标值计算方法及装置 | |
CN112488354B (zh) | 基于清洁能源接入后配电网运行维护低成本配置方法 | |
CN115051406A (zh) | 一种计及源网不确定性的多阶段协调控制风险调度方法 | |
CN111401698A (zh) | 基于两段式条件断面约束的scuc的出清优化方法 | |
Zhang et al. | Enhancing power grid resilience against typhoon disasters by scheduling of generators along with optimal transmission switching | |
CN117057659B (zh) | 一种区域电网电碳联合风险评估方法 | |
Tabari et al. | Improved integration of medium scale PV plants on the distribution network | |
Abanihi et al. | Modeling and evaluation of system reliability for auchi distribution network |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |