CN111614077A - 一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，具体包括以下步骤：S1、根据分布式电源出力的波动性以及接入电网的容量大小，对主动配电网进行失负荷分析，考虑分布式电源及主动负荷的波动性，并同时构建主动配电网的网络结构模型以及分布式能源输出功率与负荷的关系模型，保存在存储器中；本发明涉及主动配电网技术领域。该基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，该安全等级划分方法将分布式电源的接入以及可靠性指标进行综合性分析，在这基础上对主动配电网进行安全性评价，并进行安全等级划分，提高了评价结果的精确性，建立了一套适用于主动配电网安全性评价的指标体系，符合实际的使用需求。

Description

一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法

技术领域

本发明涉及主动配电网技术领域，具体为一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法。

背景技术

配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网，配电系统是由多种配电设备(或元件) 和配电设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统，配电网由架空线路、杆塔、电缆、配电变压器、开关设备、无功补偿电容等配电设备及附属设施组成，它在电力网中的主要作用是分配电能。从配电网性质角度来看，配电网设备还包括变电站的配电装置，配电网具有电压等级多，网络结构复杂，设备类型多样，作业点多面广，安全环境相对较差等特点，因此配电网的安全风险因素也相对较多，另外，由于配电网的功能是为各类用户提供电力能源，这就对配网的安全可靠运行提出更高要求，配电线路导线线径比输电线路的小，且“主线段与分歧线”以及“上、下相邻线路”导线型号规格差异大，导致配电线的线路短路阻抗角φ较小，即R/X 较大，不仅使得在输电网中所采用的潮流计算常规算法难以在配网潮流计算时得到收敛，还会因不同点故障的短路阻抗角不一致，对保护动作灵敏度和可靠性产生一定影响，主动配电网为解决DG接入带来的电压升高问题、增加 DG的接入容量、提升配电网的资产利用率提供了新的解决方案。

对于传统配电网的安全性研究方向主要涉及可靠性分析，风险性评估以及供电能力分析等，而在主动配电网内部还包含了大量的分布式电源，因此传统配电网的安全性评估方法并不适用，现有技术中，未在满足热稳定以及电压约束的情况下对主动配电网的安全性做出评估从而进行等级划分，同时也未考虑到分布式能源的接入对评估工作造成的影响，使得安全性评估结果存在误差的问题，因此针对以上不足，本发明提供了一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，解决了传统配电网的安全性评估方法不适用于主动配电网，并且未在满足热稳定以及电压约束的情况下对主动配电网的安全性做出评估从而进行等级划分，同时也未考虑到分布式能源的接入对评估工作造成影响的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，具体包括以下步骤：

S1、根据分布式电源出力的波动性以及接入电网的容量大小，对主动配电网进行失负荷分析，考虑分布式电源及主动负荷的波动性，并同时构建主动配电网的网络结构模型以及分布式能源输出功率与负荷的关系模型，保存在存储器中；

S2、根据S1中得出的分布式能源输出功率与负荷的关系模型，划分主动配电网中的孤岛，并根据孤岛划分结果，计算出各负荷点的可靠性，然后根据得到的各负荷点可靠性指标计算出主动配电网的可靠性评估指标；

S3、结合S2中的各负荷点可靠性指标计算得出实际的负荷水平，计算出主动配电网的供电安全程度；

S4、根据步骤S2中得出的负荷点可靠性指标和主动配电网的可靠性评估指标以及S3中供电安全程度，建立主动配电网的安全性评价指标体系；

S5、根据S4中的安全性评价指标体系进行主动配电网安全等级划分，最终将划分结果通过无线传输模块发送至显示终端上，供相关人员进行查看。

优选的，所述S1中存储器的存储介质采用半导体器件和磁性材料，由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。

优选的，所述S2中的孤岛是指当一个区域的主动配电网发生故障或者因负荷升高导致该区域需要独立供电时，将该区域定义为孤岛。

优选的，所述S2中的孤岛划分采用的是功率圆的方法。

优选的，所述S5中的显示终端是平板显示器、电脑以及手机中其中的一种。

优选的，所述S5中的无线传输模块是利用无线技术进行无线传输的一种模块，由发射器，接收器和控制器组成。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法。具备以下有益效果：该基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，通过S1、根据分布式电源出力的波动性以及接入电网的容量大小，对主动配电网进行失负荷分析，考虑分布式电源及主动负荷的波动性，并同时构建主动配电网的网络结构模型以及分布式能源输出功率与负荷的关系模型，保存在存储器中； S2、根据S1中得出的分布式能源输出功率与负荷的关系模型，划分主动配电网中的孤岛，并根据孤岛划分结果，计算出各负荷点的可靠性，然后根据得到的各负荷点可靠性指标计算出主动配电网的可靠性评估指标；S3、结合S2 中的各负荷点可靠性指标计算得出实际的负荷水平，计算出主动配电网的供电安全程度；S4、根据步骤S2中得出的负荷点可靠性指标和主动配电网的可靠性评估指标以及S3中供电安全程度，建立主动配电网的安全性评价指标体系；S5、根据S4中的安全性评价指标体系进行主动配电网安全等级划分，最终将划分结果通过无线传输模块发送至显示终端上，供相关人员进行查看，该安全等级划分方法将分布式电源的接入以及可靠性指标进行综合性分析，在这基础上对主动配电网进行安全性评价，并进行安全等级划分，提高了评价结果的精确性，建立了一套适用于主动配电网安全性评价的指标体系，符合实际的使用需求。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种技术方案：一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，该安全等级划分方法将分布式电源的接入以及可靠性指标进行综合性分析，在这基础上对主动配电网进行安全性评价，并进行安全等级划分，提高了评价结果的精确性，建立了一套适用于主动配电网安全性评价的指标体系，符合实际的使用需求，具体包括以下步骤：

S1、根据分布式电源出力的波动性以及接入电网的容量大小，对主动配电网进行失负荷分析，考虑分布式电源及主动负荷的波动性，并同时构建主动配电网的网络结构模型以及分布式能源输出功率与负荷的关系模型，保存在存储器中，分布式电源装置是指功率为数千瓦至50MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源，这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求，如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等；

S2、根据S1中得出的分布式能源输出功率与负荷的关系模型，划分主动配电网中的孤岛，并根据孤岛划分结果，计算出各负荷点的可靠性，然后根据得到的各负荷点可靠性指标计算出主动配电网的可靠性评估指标，配电网孤岛划分是一种充分考虑孤岛内DG的容量约束、孤岛的电气安全约束、总负荷恢复量，孤岛网络损耗等的多约束条件的目标优化问题，DG具有主动发电的能力，可以通过形成以DG为电源的配电网电力孤岛运行而恢复一部分重要负荷的供电，在提高配电网的供电可靠性的同时，也一并提高DG的利用效率，详细介绍了配电网孤岛划分的研究现状、划分原则、划分方法、以及展望；

S3、结合S2中的各负荷点可靠性指标计算得出实际的负荷水平，计算出主动配电网的供电安全程度；

S4、根据步骤S2中得出的负荷点可靠性指标和主动配电网的可靠性评估指标以及S3中供电安全程度，建立主动配电网的安全性评价指标体系；

S5、根据S4中的安全性评价指标体系进行主动配电网安全等级划分，最终将划分结果通过无线传输模块发送至显示终端上，供相关人员进行查看。

本发明中，S1中存储器的存储介质采用半导体器件和磁性材料，由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器，存储器是许多存储单元的集合，按单元号顺序排列，每个单元由若干三进制位构成，以表示存储单元中存放的数值，这种结构和数组的结构非常相似，故在 VHDL语言中，通常由数组描述存储器，存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件，存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类，和CPU直接交换信息的是主存，计算机的存储器可分成内存储器和外存储器，内存储器在程序执行期间被计算机频繁地使用，并且在一个指令周期期间是可直接访问的，外存储器要求计算机从一个外贮藏装置例如磁带或磁盘中读取信息。

本发明中，S2中的孤岛是指当一个区域的主动配电网发生故障或者因负荷升高导致该区域需要独立供电时，将该区域定义为孤岛。

本发明中，S2中的孤岛划分采用的是功率圆的方法。

本发明中，S5中的显示终端是平板显示器、电脑以及手机中其中的一种。

本发明中，S5中的无线传输模块是利用无线技术进行无线传输的一种模块，由发射器，接收器和控制器组成，无线传输模块广泛地运用在无人机通信控制、工业自动化、油田数据采集、铁路无线通信、煤矿安全监控系统、管网监控、水文监测系统、污水处理监控、PLC、车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、智能家居、、非接触RF智能卡、楼宇自动化、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、机器人控制、无线232数据通信和无线485/422数据通信传输等领域中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、根据分布式电源出力的波动性以及接入电网的容量大小，对主动配电网进行失负荷分析，考虑分布式电源及主动负荷的波动性，并同时构建主动配电网的网络结构模型以及分布式能源输出功率与负荷的关系模型，保存在存储器中；

S2、根据S1中得出的分布式能源输出功率与负荷的关系模型，划分主动配电网中的孤岛，并根据孤岛划分结果，计算出各负荷点的可靠性，然后根据得到的各负荷点可靠性指标计算出主动配电网的可靠性评估指标；

S3、结合S2中的各负荷点可靠性指标计算得出实际的负荷水平，计算出主动配电网的供电安全程度；

S4、根据步骤S2中得出的负荷点可靠性指标和主动配电网的可靠性评估指标以及S3中供电安全程度，建立主动配电网的安全性评价指标体系；

S5、根据S4中的安全性评价指标体系进行主动配电网安全等级划分，最终将划分结果通过无线传输模块发送至显示终端上，供相关人员进行查看。

2.根据权利要求1所述的一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，其特征在于：所述S1中存储器的存储介质采用半导体器件和磁性材料，由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。

3.根据权利要求1所述的一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，其特征在于：所述S2中的孤岛是指当一个区域的主动配电网发生故障或者因负荷升高导致该区域需要独立供电时，将该区域定义为孤岛。

4.根据权利要求1所述的一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，其特征在于：所述S2中的孤岛划分采用的是功率圆的方法。

5.根据权利要求1所述的一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，其特征在于：所述S5中的显示终端是平板显示器、电脑以及手机中其中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种基于输电站的主动配电网安全等级划分方法，其特征在于：所述S5中的无线传输模块是利用无线技术进行无线传输的一种模块，由发射器，接收器和控制器组成。