CN116307786A - 一种分布式新能源接入下配电网承载能力评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式新能源接入下配电网承载能力评价方法，采用下列指标进行评价：系统电压偏移指数、电压合格率、配电网网损、区域新能源发电量占比、区域新能源利用率、线路最大负载率。本发明在分析含DG的新型配电网承载能力评价指标需求特性的基础上，提出了制定评价指标体系的基本原则。进一步，从优质性、灵活性、技术经济性等方面着手，建立了适应配电网发展状态的多维度、多层级承载能力评价指标体系。本发明为配电网承载能力优化评估奠定了坚实基础。

Description

一种分布式新能源接入下配电网承载能力评价方法
技术领域
本发明涉及新能源发电和配电网技术领域，是一种分布式新能源接入下配电网承载能力评价方法。
背景技术
随着配电网中分布式新能源渗透率日益提高，建立一套全方位、多角度的评价指标体系是进行配电网分布式新能源承载能力评估的重要基础。由于各项指标的计量单位并不统一，并且指标的重要程度亦需要明晰，如何将多类型指标进行统一化处理，进而转化为可观测的表现形式，是合理利用指标体系、分析配电网的承载能力和整体发展水平的有效途径。具体地，针对评价指标建立部分，确定新型配电网分布式新能源承载能力评价指标的构建原则，进而建立多维度、多层级的承载能力量化评价指标体系；针对指标观测性提升部分，研究评价体系中指标的归一化处理方法以及重要程度确定方法，以保证承载能力的准确评估。
发明内容
本发明的目的在于提供一种评估准确的分布式新能源接入下配电网承载能力评价方法。
本发明的技术解决方案是：
一种分布式新能源接入下配电网承载能力评价方法，其特征是：采用下列指标进行评价：
(1)系统电压偏移指数:表征某一时间断面下，待评估电力网络中节点电压的实际值偏离额定值的程度；计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000021
式中，Un、Un,rated分别表示t时刻节点n电压实际值和额定值，NADN表示待评估电力网络的总节点数量；T表示一个完整的优化调度周期内的总时段数；
(2)电压合格率:在某一时间断面下，待评估电力网络中电压合格的节点数与总节点数的比值；计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000022
式中：NROV,t表示t时刻待评估电力网格电压合格的节点数量；
(3)配电网网损；即电能在输送过程中以热能形式散发的功率损失，是表征电力网络运行状况的一项重要技术经济性指标；计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000023
Figure BDA0003835974720000024
式中，r1表示支路的电阻值；Ul，t表示t时刻支路末端l的节点电压幅值；Pl,t、分别表示t时刻支路l末端流过的有功、无功功率；L表示待评估电力网络的总支路数量；
(4)区域新能源发电量占比:表征某一时间断面下，待评估电力网络分布式新能源发电量与负荷电量的比值；计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000031
Figure BDA0003835974720000032
式中，
Figure BDA0003835974720000033
表示待评估电网中t时刻节点n处分布式新能源的可用发电功率；/>
Figure BDA0003835974720000034
表示t时刻节点n处的电负荷需求；
(5)区域新能源利用率:表征某一时间断面下，待评估电力网络分布式新能源发电的实际利用情况，该指标描述了弃风弃光程度；计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000035
Figure BDA0003835974720000036
式中，
Figure BDA0003835974720000037
表示待评估电网中t时刻节点n处分布式新能源的实际利用功率值；
(6)线路最大负载率:表征某一时间断面下，各线路的实际有功功率与最大可传输有功功率的比值中的最大值；计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000038
Figure BDA0003835974720000039
式中，Pl，max为线路l的最大可传输有功功率；
(7)净负荷波动率:表征单位时间内，待评估电力网络净负荷的变化程度；计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000041
Figure BDA0003835974720000042
式中，Pt NL和
Figure BDA0003835974720000043
分别表示当前时刻t和前一时刻t-1电力网络的净负荷值。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
在分析含DG的新型配电网承载能力评价指标需求特性的基础上，提出了制定评价指标体系的基本原则。进一步，从优质性、灵活性、技术经济性等方面着手，建立了适应配电网发展状态的多维度、多层级承载能力评价指标体系。本发明为配电网承载能力优化评估奠定了坚实基础。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
配电网分布式新能源承载能力综合评价指标体系的第一层、第二层分别为目标层和准则层。具体地，目标层为综合评价追求的最终目的，即配电网分布式新能源承载能力评估；准则层为评价指标进行分类整合的维度，主要包括优质性、技术经济性、灵活性等。下面将对准则层的三个维度进行阐释。
引入优质性来表征配电网节点电压质量属性。电力系统对节点电压水平通常有着严格的要求，然而由于分布式新能源的随机波动性，其接入配电网后会使得电压波动的可能性增大，因此，本文以电压偏移指数和电压合格率两个指标来衡量其优质性。
技术经济性是衡量配电网运行经济效益的重要维度。不同于火力发电，风电和光伏等分布式新能源直接利用风能和太阳能产生电能，具有较高的经济价值。然而由于区域电网电力需求有限，分布式新能源大量接入会导致弃风弃光问题的出现，因此，在评价时需要考虑分布式新能源发电的利用水平，本文由区域新能源发电量占比、区域新能源利用率和配电网网损三个指标来衡量其技术经济性。
灵活性是衡量配电网应变响应能力的重要维度。分布式新能源接入后会导致配电系统灵活性降低，甚至出现灵活性不足的现象。电能供需要求实时平衡，然而灵活性降低会给这一要求的实现带来负面的影响，进而限制配电网对分布式新能源的承载水平，因此，从线路和节点两个方面出发，提出由线路最大负载率和节点净负荷波动率两个指标来衡量其灵活性。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
分布式新能源接入后不仅改变了配电网原来的资源配置情况，也会对网络的潮流分布和节点电压等带来影响。配电网分布式承载能力综合评价指标体系的第三层为指标层，阐述了优质性、技术经济性、灵活性等准则下涵盖的具体评价指标。
(1)系统电压偏移指数:表征某一时间断面下，待评估电力网络中节点电压的实际值偏离额定值的程度。计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000051
式中，Un、Un,rated分别表示t时刻节点n电压实际值和额定值，NADN表示待评估电力网络的总节点数量；T表示一个完整的优化调度周期内的总时段数。
(2)电压合格率:在某一时间断面下，待评估电力网络中电压合格的节点数与总节点数的比值。计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000061
式中：NROV,t表示t时刻待评估电力网格电压合格的节点数量。
(3)配电网网损；即电能在输送过程中以热能形式散发的功率损失，是表征电力网络运行状况的一项重要技术经济性指标。计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000062
Figure BDA0003835974720000063
式中，r1表示支路的电阻值；Ul，t表示t时刻支路末端l的节点电压幅值；Pl,t、分别表示t时刻支路l末端流过的有功、无功功率；L表示待评估电力网络的总支路数量。
(4)区域新能源发电量占比:表征某一时间断面下，待评估电力网络分布式新能源发电量与负荷电量的比值。计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000064
Figure BDA0003835974720000065
式中，
Figure BDA0003835974720000066
表示待评估电网中t时刻节点n处分布式新能源的可用发电功率；/>
Figure BDA0003835974720000067
表示t时刻节点n处的电负荷需求。
(5)区域新能源利用率:表征某一时间断面下，待评估电力网络分布式新能源发电的实际利用情况，该指标描述了弃风弃光程度。计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000071
Figure BDA0003835974720000072
式中，
Figure BDA0003835974720000073
表示待评估电网中t时刻节点n处分布式新能源的实际利用功率值。
(6)线路最大负载率:表征某一时间断面下，各线路的实际有功功率与最大可传输有功功率的比值中的最大值。计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000074
Figure BDA0003835974720000075
式中，Pl，max为线路l的最大可传输有功功率。
(7)净负荷波动率:表征单位时间内，待评估电力网络净负荷的变化程度。计算公式如下所示:
Figure BDA0003835974720000076
Figure BDA0003835974720000077
式中，Pt NL和
Figure BDA0003835974720000078
分别表示当前时刻t和前一时刻t-1电力网络的净负荷值。
配电网分布式新能源承载能力评价指标体系包括正向指标与负向指标，为了便于进行指标的集成计算，并使用统一的评价标准进行承载能力综合评价，关键之处在于消除因量纲不同对综合评价结果的影响，需要对各指标进行无量纲化处理。

Claims (1)

1.一种分布式新能源接入下配电网承载能力评价方法，其特征是：采用下列指标进行评价：
(1)系统电压偏移指数:表征某一时间断面下，待评估电力网络中节点电压的实际值偏离额定值的程度；计算公式如下所示:
Figure FDA0003835974710000011
式中，Un、Un,rated分别表示t时刻节点n电压实际值和额定值，NADN表示待评估电力网络的总节点数量；T表示一个完整的优化调度周期内的总时段数；
(2)电压合格率:在某一时间断面下，待评估电力网络中电压合格的节点数与总节点数的比值；计算公式如下所示:
Figure FDA0003835974710000012
式中：NROV,t表示t时刻待评估电力网格电压合格的节点数量；
(3)配电网网损；即电能在输送过程中以热能形式散发的功率损失，是表征电力网络运行状况的一项重要技术经济性指标；计算公式如下所示:
Figure FDA0003835974710000013
式中，r1表示支路的电阻值；Ul，t表示t时刻支路末端l的节点电压幅值；Pl,t、分别表示t时刻支路l末端流过的有功、无功功率；L表示待评估电力网络的总支路数量；
(4)区域新能源发电量占比:表征某一时间断面下，待评估电力网络分布式新能源发电量与负荷电量的比值；计算公式如下所示:
Figure FDA0003835974710000021
式中，
Figure FDA0003835974710000022
表示待评估电网中t时刻节点n处分布式新能源的可用发电功率；/>
Figure FDA0003835974710000023
表示t时刻节点n处的电负荷需求；
(5)区域新能源利用率:表征某一时间断面下，待评估电力网络分布式新能源发电的实际利用情况，该指标描述了弃风弃光程度；计算公式如下所示:
Figure FDA0003835974710000024
式中，
Figure FDA0003835974710000025
表示待评估电网中t时刻节点n处分布式新能源的实际利用功率值；
(6)线路最大负载率:表征某一时间断面下，各线路的实际有功功率与最大可传输有功功率的比值中的最大值；计算公式如下所示:
Figure FDA0003835974710000026
式中，Pl，max为线路l的最大可传输有功功率；
(7)净负荷波动率:表征单位时间内，待评估电力网络净负荷的变化程度；计算公式如下所示:
Figure FDA0003835974710000031
式中，Pt NL和
Figure FDA0003835974710000032
分别表示当前时刻t和前一时刻t-1电力网络的净负荷值。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628499A (zh) * 2020-06-02 2020-09-04 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 一种计及多风险因素的配电网新能源消纳能力评估的方法
CN114421459A (zh) * 2022-01-10 2022-04-29 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 一种分布式电源规模化并网的集群划分评估方法及系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628499A (zh) * 2020-06-02 2020-09-04 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 一种计及多风险因素的配电网新能源消纳能力评估的方法
CN114421459A (zh) * 2022-01-10 2022-04-29 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 一种分布式电源规模化并网的集群划分评估方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭营: "配电网分布式新能源承载能力评估及提升策略研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》, no. 06, pages 2 - 3 *

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