一种构建柔性配电网的安全域模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，所述方法包括以下步骤：1)获取柔性配电网在N‑0安全约束下的全网馈线段容量约束、主变容量约束以及柔性开闭站的端口调节量约束；2)获取柔性配电网在N‑1安全约束下的全网馈线段容量约束、主变容量约束以及柔性开闭站的端口调节量约束；3)根据步骤1)和步骤2)获取安全域模型，将安全域模型中的有效约束取等号即可得出柔性配电网的有效安全边界方程。本发明专利技术通过上述步骤给出柔性配电网的安全域模型，并与传统配电网进行对比，为以后柔性配电网的建设发展提供技术指导。

A method of building a secure domain model for flexible distribution network

The invention discloses a method for constructing a flexible distribution network security domain model, the method comprises the following steps: 1) to obtain a flexible whole distribution network feeder line capacity constraint, in 0 under the security constraints N main transformer capacity constraints and flexible switching station port regulation 2) to obtain flexible constraints; distribution network feeder line capacity constraint in N, 1 security constraints of main transformer capacity constraints and flexible switching station port regulation constraint; 3) according to step 1 and step 2)) access security domain model, effective security boundary equations will be effectively constrained security domain model in an equality can be obtained flexible distribution network. Through the above steps, the safety domain model of the flexible distribution network is given, and compared with the traditional distribution network, it provides technical guidance for the future development of the flexible distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种构建柔性配电网的安全域模型的方法
本专利技术涉及智能配电网规划领域，尤其涉及一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，本专利技术用于对电力电子技术改造升级的配电网安全性进行研究。
技术介绍
未来环境污染和能源问题是人类密切关注的，如何利用好可再生能源(如水能、风能、太阳能、海洋能等)是解决能源问题与环境污染的关键因素。将可再生能源转化为清洁、传输方便的电能是最为重要的，但是目前电网对于接纳可再生能源还面临很多问题，主要由于可再生能源本身具有随机性、间歇性、波动性等特征[1-2]。但随着电力电子的发展，通过电力电子柔性化是未来电网发展的一个重要趋势，先进的电力电子技术可以构建灵活、可靠、高效的配电网[3-4]，既能提升电网的可靠性、电能质量与运行效率，还能有效应对电网接纳可再生能源出现的相关问题[5-6]，提高对可再生能源以及波动性负荷的消纳能力[7-10]。参考文献[11-12]提出柔性配电网(flexibledistributionnetwork，FDN)的概念，探讨了未来电力电子大规模应用配电网后，FDN的组网形态、运行方式、过渡方法、N-1安全校验以及最大供电能力(totalsupplycapability，TSC)等。为了使未来FDN更好地规划与发展，推进大规模可再生能源的接纳，本专利技术在现有文献基础上，研究讨论FDN的安全性，提出FDN的安全域模型。参考文献：[1]姚建国，高志远，杨胜春.能源互联网的认识和展望[J].电力系统自动化，2015，39(23)：9-14.[2]刘振亚.全球能源互联网[M].中国电力出版社，2015：1-20.[3]张文亮，汤广福，查鲲鹏，等.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报，2010，30(4)：1-7.[4]汤广福，贺之渊，庞辉.柔性直流输电工程技术研究、应用及发展[J].电力系统自动化，2013，37(15)：3-14.[5]AQHuang，MLCrow，GTHeydt，etal.TheFutureRenewableElectricEnergyDeliveryandManagement(FREEDM)System.TheEnergyInternet[J].ProceedingsoftheIEEE，2011，99(1)133-148.[6]Rueda-MedinaAC，Padilha-FeltrinA.Distributedgeneratorsasprovidersofreactivepowersupport—amarketapproach[J].IEEETransactionsonPowerSystems，2013，28(1)：490-502.[7]ChaudharySK，DemirokE，TeodorescuR.DistributionsystemaugmentedbyDClinksforincreasingthehostingcapacityofPVgeneration[C]//IEEEInternationalConferenceonPowerElectronics.Bengaluru，India：IEEE，2012：1-6.[8]BloeminkJM，GreenTC.Increasingdistributedgenerationpenetrationusingsoftnormally-openpoints[C]//IEEEPowerandEnergySocietyGeneralMeeting.Minneapolis，MN，USA：IEEE，2010：1-9.[9]BloeminkJM，GreenTC.Increasingphotovoltaicpenetrationwithlocalenergystorageandsoftnormally-openpoints[C]//IEEEPowerandEnergySocietyGeneralMeeting.Detroit，USA：IEEE，2011：1-9.[10]Romero-RamosE，A，Marano-MarcoliniA，etal.AssessingtheloadabilityofactivedistributionnetworksinthepresenceofDCcontrollablelinks[J].IETGenerationTransmission&Distribution，2011，5(11)：1105-1113.[11]肖峻，刚发运，黄仁乐，等.柔性配电网的最大供电能力模型[J].电力系统自动化，2017，41(5)：30-38.[12]肖峻，刚发运，蒋迅，等.柔性配电网：定义、组网形态与运行方式[J].电网技术，2017，41(5)：1435-1442.
技术实现思路
本专利技术提供了一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，对于电力电子技术改造的配电网，本专利技术给出FDN的安全域模型，并与传统配电网(traditionaldistributionnetwork，TDN)进行对比，为以后FDN的建设发展提供技术指导，详见下文描述：一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，所述方法包括以下步骤：1)获取柔性配电网在N-0安全约束下的全网馈线段容量约束、主变容量约束以及柔性开闭站的端口调节量约束；2)获取柔性配电网在N-1安全约束下的全网馈线段容量约束、主变容量约束以及柔性开闭站的端口调节量约束；3)根据步骤1)和步骤2)获取安全域模型，将安全域模型中的有效约束取等号即可得出柔性配电网的有效安全边界方程。所述柔性配电网在N-0安全约束下的柔性开闭站的端口调节量约束具体为：其中，LFi为端口调节量；FSS为柔性开闭站；CFSSn为与第n个FSS相连的馈线段容量；FSSn为第n个FSS；FSS为全网FSS集合；该式整体表示流入FSS功率的绝对值不能超过与之相连的馈线段容量。所述柔性配电网在N-1安全约束下的柔性开闭站的端口调节量约束具体为：其中，L′Fi为元件ψ发生N-1故障后，流入FSS的功率；CFSSn为与第n个FSS相连的馈线段容量；FSSn为第n个FSS；FSS为全网FSS集合；FSS为柔性开闭站；Pk为节点k的功率；该式整体表示故障元件ψ退出运行后，流入FSS功率的绝对值不超过与之相连的馈线段容量。所述安全域模型具体为：其中，Pk为节点k的功率，Pk,max为节点允许最大功率；Ω(Bi,j)为馈线段Bi,j下游的所有节点集合；FSSn为第n个FSS；Fi∈FSSn为馈线Fi与FSSn有联络；LFi为端口调节量；CFSSn为与第n个FSS相连的馈线段容量；CBi,j为馈线段Bi,j容量；CTi为Ti容量；PBi,j为流过馈线Fi的馈线段Bi,j功率；LF′i为元件ψ发生N-1故障后，流入FSS的功率；B为全网馈线段集合；T为全网主变集合；Ω(ψ)为故障馈线段下游所有节点功率的集合。本专利技术提供的技术方案的有益效果是：本专利技术给出了FDN的安全域模型，具体包括：N-0潮流方程、N-0约束、N-1潮流方程、N-1约束以及安全边界方程。本专利技术具有重要的理论价值和实践应用价值，为以后FDN的规划提供一定的技术指导。附图说明图1为一种构建柔性配电网的安全域模型的方法的流程图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)获取柔性配电网在N‑0安全约束下的全网馈线段容量约束、主变容量约束以及柔性开闭站的端口调节量约束；2)获取柔性配电网在N‑1安全约束下的全网馈线段容量约束、主变容量约束以及柔性开闭站的端口调节量约束；3)根据步骤1)和步骤2)获取安全域模型，将安全域模型中的有效约束取等号即可得出柔性配电网的有效安全边界方程。

【技术特征摘要】
1.一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)获取柔性配电网在N-0安全约束下的全网馈线段容量约束、主变容量约束以及柔性开闭站的端口调节量约束；2)获取柔性配电网在N-1安全约束下的全网馈线段容量约束、主变容量约束以及柔性开闭站的端口调节量约束；3)根据步骤1)和步骤2)获取安全域模型，将安全域模型中的有效约束取等号即可得出柔性配电网的有效安全边界方程。2.根据权利要求1所述的一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，其特征在于，所述柔性配电网在N-0安全约束下的柔性开闭站的端口调节量约束具体为：其中，LFi为端口调节量；FSS为柔性开闭站；CFSSn为与第n个FSS相连的馈线段容量；FSSn为第n个FSS；FSS为全网FSS集合；该式整体表示流入FSS功率的绝对值不能超过与之相连的馈线段容量。3.根据权利要求1所述的一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，其特征在于，所述柔性配电网在N-1安全约束下的柔性开闭站的端口调节量约束具体为：其中，L′Fi为元件ψ发生N-1故障后，流入FSS的功率；CFSSn为与第n个FSS相连的馈线段容量；FSSn为第n个FSS；FSS为全网FSS集合；FSS为柔性开闭站；Pk为节点k的功率；该式整体表示故障元件ψ退出运行后，流入FSS功率的绝对值不超过与之相连的馈线段容量。4.根据权利要求1所述的一种构建柔性配电网的安全域模型的方法，其特征在于，所述安全域模型具体为：

【专利技术属性】
技术研发人员：肖峻，伊丽达，刚发运，王莹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12