一种含分布式电源的配电网供电能力评估方法技术

本发明专利技术涉及一种含分布式电源的配电网供电能力评估方法，包括以下步骤：1)建立供电能力评估指标体系及各指标的评价特征函数；2)采用改进重复潮流法，求取含分布式电源的配电网最大供电功率；3)采用基于德尔菲法的层次分析法获取各指标的评估权重；4)根据所述评价指标函数及评估权重获得最终供电能力综合评估结果。与现有技术相比，本发明专利技术建立了含DG的配电网供电能力分析模型，改进了重复潮流法、考虑了分布式电源建立了供电能力评估体系并采用基于德尔菲法的层次分析法对供电能力进行综合评估，具有有效性和准确性较高、有效的减少人为的影响、适用范围广等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含分布式电源的配电网供电能力评估方法
本专利技术涉及配电网领域，尤其是涉及一种含分布式电源的配电网供电能力评估方法。
技术介绍
分布式电源(DG)评估技术是目前国内外研究的热点。对含DG的配电网供电能力进行综合评估有助于在满足可靠性的情况下充分挖掘配电网的供电能力，对配电网的规划、优化和建设等有着很强的参考价值。与不含分布式电源的配电网相比，由于含有分布式电源的配电网受天气、光照等不确定因素的影响，所以其最大输出功率具有波动性、间断性等特点。因此如何有效的建立配电网的分析模型，采用合理的最大供电功率分析方法，建立供电能力的评估体系是供电能力评估的核心和技术关键。目前，现有对传统配电网供电能力的研究较多，主要的方法有容载比法，基于主变互联的供电能力分析方法，基于中压配电网的接线模式最大倍数法、尝试法和内点法等方法。这些方法将配电网的可靠性、线路容量和运行状态等约束考虑在内能够简单清晰地反映配电网的供电能力。现有技术对含DG的配电网供电能力的研究较少，是由于主要存在以下难点：1)综合考虑网络结构和DG接入，建立合理的供电能力分析模型；2)妥善的处理DG功率输出的波动性和间歇性等特征，求取配电网最大供电功率；3)综合考虑DG对供电能力的影响，建立有效和客观的供电能力的评价体系。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有较高有效性和准确性、适用范围广的含分布式电源的配电网供电能力评估方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种含分布式电源的配电网供电能力评估方法，包括以下步骤：1)建立供电能力评估指标体系及各指标的评价特征函数；2)采用改进重复潮流法，求取含分布式电源的配电网最大供电功率；3)采用基于德尔菲法的层次分析法获取各指标的评估权重；4)根据所述评价指标函数及评估权重获得最终供电能力综合评估结果。所述供电能力评估指标体系包括效益型指标和成本型指标，所述效益型指标包括网络峰值功率、网络低谷功率和平均供电功率，所述成本型指标包括DG波动性影响和大电网供电功率影响。所述各指标的评价特征函数具体为：网络峰值功Pmax指在评估时段内配电网可输送的最大供电功率：Pmax＝max{P(1)…P(i)…P(N)}式中，P(i)为第i个采样点的最大供电功率，N为采样点总数；网络低谷功率Pmin指在评估时段内配电网可输送的最小供电功率：Pmin＝min{P(1)…P(i)…P(N)}平均供电功率指评估时段内各采样点的最大供电功率平均值：DG波动性影响Pb反映了含分布式电源对配电网最大供电功率的稳定性：大电网供电功率影响PI反映含分布式电源对大电网供电功率影响的程度：式中：PI(i)为第i个采样点的大电网供电量。所述最大供电功率通过以下步骤获取：a1)建立含分布式电源的配电网供电模型；a2)基于所述配电网供电模型，采用改进重复源流法求取典型负荷日各运行时刻的配电网最大供电功率，形成各采样点最大供电功率曲线。所述配电网供电模型包括正常运行模型和考虑“n-1”原则的故障模型，所述正常运行模型包括导纳模型Y1、对地导纳模型Y10、负荷节点模型SP和DG节点模型SG，所述考虑“n-1”原则的故障模型包括模拟故障后的导纳模型Y1’、对地导纳模型Y10’、负荷节点模型SP’和DG节点模型SG’。所述采用改进重复源流法求取典型负荷日各运行时刻的配电网最大供电功率具体为：a201)基于典型负荷日运行时刻的DG出力和负荷量进行均匀抽样，获取该时刻的DG出力情况；a202)以负荷增长歩长h为各节点负荷的增长量，递增各节点负荷量；a203)基于牛顿拉夫逊法则，以考虑“n-1”原则的故障模型为基础，计算各节点的潮流数据；a204)根据所述潮流数据判断是否满足潮流约束，若是，则返回步骤a202)，若否，则判断是否满足精度要求，若是，则获得该时刻的最大供电功率，若否，则以减半的负荷递增步长递增上一次负荷量，并返回步骤a203)；a205)重复步骤a201)-a204)，获得所有运行时刻的最大供电功率。所述步骤3)具体为：301)获取专家权重矩阵：Qk为第k位专家的权重矩阵，n为指标数，其中，302)获取专家综合评价矩阵E：其中，m为专家数；303)判断专家意见分歧度δij是否小于设定阈值δ0，若是，则执行步骤304)，若否，则返回步骤301)，所述专家意见分歧度δij的计算公式为：其中，Eij为矩阵E中第i行第j列的元素值；304)判断权重一致性C.I.大于0，若是，则返回步骤301)，若否，则执行步骤305)，所述权重一致性C.I.的计算公式为：其中，λmax为矩阵E的最大特征值；305)获取λmax对应的特征向量y，对其进行标准化，得到各指标的评估权重Y：Y＝[Y1…Yi…Yn]T其中：yi为特征向量y中第i个值。所述步骤4)具体为：401)根据各指标的评价指标函数计算评估时段内各采样点的评估结果a：a＝[a1…ai…ak]其中，ai＝[ai1…aij…ain]T为第i个采样点各指标的评估结果，aij为第i个采样点第j个指标的评估结果，k为采样点个数，n为指标数；402)对a中的各ai进行标准化处理，得到A，标准化处理为：Ai＝[Ai1…Aij…Ain]T其中，403)获得供电能力综合评估结果B：B＝A×Y。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术采用改进重复潮流法进行配电网最大供电功率的求取，综合考虑了供电可靠性，潮流和电压等约束条件，兼顾了网架结构、现状电网负荷和DG功率输出等多种因素，求取流程简单清晰且具有较高的有效性和准确性。(2)本专利技术提出的含DG的配电网供电能力指标体系，着重反映了DG的波动性和间歇性对配电网供电能力的影响，能够定量的反映供电能力。(3)本专利技术采用基于DM法的层次分析法综合评估供电能力，相对于传统的层次分析法可以有效的减少人为的影响，给出的综合评估结果更为客观。(4)本专利技术供电能力评估方法具有一般性的意义，适用范围广，为含分布式电源的配电网供电能力评估提供了新的思路。附图说明图1为本专利技术采用重复潮流法的配电网最大供电功率的求取流程图；图2为本专利技术含DG的配电网供电能力评价指标体系示意图；图3为实施例中案例配电网络结构简化图；图4为实施例中典型负荷日DG功率曲线图；图5为实施例中四套方案的最大供电功率曲图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术实施例提供一种含分布式电源的配电网供电能力评估方法，该方法建立了供电能力模型及其评估指标体系，采用改进的重复潮流法对配电网最大供电功率进行分析，并利用基于德尔菲法的层次分析法对典型负荷日分时段(日间、夜间和全天)配电网进行供电能力的综合评估。1、基于改进RPF的最大供电功率求取1)计及供电可靠性的含DG配电网模型建立考虑了供电可靠性，建立供电能力分析模型，为便于分析将其拆分为网络模型和节点模型。网络模型分为线路支路导纳模型Y1和对地导纳模型Y10，如式(1)所示。式中，yij代表i节点与j节点间的线路支路导纳，yij0代表i节点与j节点间的线路对地导纳。节点模型分为负荷节点模型SP和D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含分布式电源的配电网供电能力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立供电能力评估指标体系及各指标的评价特征函数；2)采用改进重复潮流法，求取含分布式电源的配电网最大供电功率；3)采用基于德尔菲法的层次分析法获取各指标的评估权重；4)根据所述评价指标函数及评估权重获得最终供电能力综合评估结果。

【技术特征摘要】
1.一种含分布式电源的配电网供电能力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立供电能力评估指标体系及各指标的评价特征函数；2)采用改进重复潮流法，求取含分布式电源的配电网最大供电功率，具体为：a1)建立含分布式电源的配电网供电模型；a2)基于所述配电网供电模型，采用改进重复潮流法求取典型负荷日各运行时刻的配电网最大供电功率，形成各采样点最大供电功率曲线，具体为：a201)基于典型负荷日运行时刻的DG出力和负荷量进行均匀抽样，获取该时刻的DG出力情况；a202)以负荷增长步长h为各节点负荷的增长量，递增各节点负荷量；a203)基于牛顿拉夫逊法则，以考虑“n-1”原则的故障模型为基础，计算各节点的潮流数据；a204)根据所述潮流数据判断是否满足潮流约束，若是，则返回步骤a202)，若否，则判断是否满足精度要求，若是，则获得该时刻的最大供电功率，若否，则以减半的负荷递增步长递增上一次负荷量，并返回步骤a203)；a205)重复步骤a201)-a204)，获得所有运行时刻的最大供电功率；3)采用基于德尔菲法的层次分析法获取各指标的评估权重；4)根据所述评价特征函数及评估权重获得最终供电能力综合评估结果。2.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网供电能力评估方法，其特征在于，所述供电能力评估指标体系包括效益型指标和成本型指标，所述效益型指标包括网络峰值功率、网络低谷功率和平均供电功率，所述成本型指标包括DG波动性影响和大电网供电功率影响；所述各指标的评价特征函数具体为：网络峰值功率Pmax指在评估时段内配电网可输送的最大供电功率：Pmax＝max{P(1)…P(i)…P(N)}式中，P(i)为第i个采样点的最大供电功率，N为采样点总数；网络低谷功率Pmin指在评估时段内配电网可输送的最小供电功率：Pmin＝min{P(1)…P(i)…P(N)}平均供电功率指评估时段内各采样点的最大供电功率平均值：DG波动性影响Pb反映了含分布式电源对配电网最大供...

【专利技术属性】
技术研发人员：国宗，韦钢，张嘉堃，迟吉运，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海;31