融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法技术

本发明专利技术涉及一种融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，所述融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，在配电网检修时，将检修导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和与所述停电区域内负荷的总功率、停电区域内柔性负荷的总负荷以及与所有停电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和进行比较，并根据比较结果确定供电恢复方式，且在确定供电恢复方式后，利用优化潮流模型确定每个分布式电源的输出功率以及所需切除的最优柔性负荷的负荷量，以获得负荷转移策略的最优潮流。本发明专利技术实现负荷最优转供方案的快速决策，提升配电网检修时负荷转供能力，减少负荷损失。

【技术实现步骤摘要】
融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法
本专利技术涉及一种方法，尤其是一种融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，属于电力系统自动化的

技术介绍
在人们开始积极寻找和发展可替代清洁能源来解决能源危机的今天，发展清洁能源发电系统意义重大。清洁能源发电系统一般是以分布式电源(DistributedGeneration，DG)的形式接入电网，分布式发电是指小规模的、安装在用户附近的发电形式。有时为了满足特殊用户需求或提高负荷供电可靠性和电能质量，也采用这种发电形式。然而，分布式电源的接入使得配电网从传统的“无源”网络变为“有源”，甚至“多源”的配电网网络，系统结构和运行方式变得愈加复杂，同时对配网的检修计划也带来了一定影响。如对配电网供电可靠性的评估更加复杂；对配电网电压分布有较大影响；对配电网检修安全性产生影响；对检修时间产生影响。配电网设备检修是电力系统日常运行中一项十分重要的内容，检修计划的安排直接影响到电网的可靠性和电力企业的经济利益。检修工作能否高效合理地进行，不仅关系到配电网的安全为稳定运行，也关系到用户的切实利益。分布式电源给配电网的日常维护带来了更大的困难。如果缺少了配电网日常的检修维护，网络构架本来比较脆弱的配电网，就更容易受到大量分布式电源的冲击，甚至影响到配电网的正常供电。如何科学地制定一个在分布式电源接入下的配电网的检修计划，不仅是关系到分布式电源在未来配网的快速发展，也关系到电网公司和用户的切实利益。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，其实现负荷最优转供方案的快速决策，提升配电网检修时负荷转供能力，减少负荷损失。按照本专利技术提供的技术方案，所述融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，在配电网检修时，将检修导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和与所述停电区域内负荷的总功率、停电区域内柔性负荷的总负荷以及与所有停电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和进行比较，并根据比较结果确定供电恢复方式，且在确定供电恢复方式后，利用优化潮流模型确定每个分布式电源的输出功率以及所需切除的最优柔性负荷的的负荷量，以获得负荷转移策略的最优潮流。将导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和与所述停电区域内负荷的总功率、停电区域内柔性负荷的总负荷以及与所有停电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和进行比较时，若导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和大于停电区域内负荷的总功率时，分布式电源控制器通过调节每个分布式电源的输出功率实现对全部停电的负荷进行供电恢复，且选择输出容量裕度最大的分布式电源作为平衡节点，负责供电孤岛的供电频率和供电电压的调节。当停电区域内所有分布式电源可外送功率之和小于停电负荷的总功率，但大于除柔性负荷的总负荷之外的所有停电负荷的总功率时，切除部分柔性负荷的供电，以使得停电区域内所有分布式电源能稳定提供停电区域内负荷的电能。当所述柔性负荷为能充电的电动汽车时，利用优化潮流模型确定充电站需要切除的电动汽车充电负荷量，并利用基于SOC的排队算法确定不同电动汽车的切除顺序。当停电区域内所有分布式电源可外送功率之和小于停电负荷的总功率，柔性负荷的总负荷之外的所有停电负荷的总功率大于停电区域内所有分布式电源可外送功率之和，但小于停电区域内所有分布式电源可外送功率与所有失电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和时，将停电区域内的负荷转移至一级支持馈线。利用优化潮流模型时，具体过程为：优化目标为：minF＝λ1F1+λ2F2+λ3F3其中，F为总的成本，F1为开关操作费用，F2为负荷切换量，F3为分布式电源损失成本，λ1、λ2以及λ3分别为权重；潮流约束为：式中，nk是检修时配电网络中的节点数；是节点i的电压向量；Pi、Qi分别为节点i注入的有功功率和无功功率；电压约束为：Vk,min＜Vk＜Vk,maxk∈nk其中，Vk是节点k的电压；Vk,min、Vk,max分别是节点k的最小电压和最大电压；线路电流约束：Il≤Il,maxl∈nl其中，nl是检修时配电网络中的支路数；Il是线路l的电流；Il,max是线路l所允许的最大电流值；分布式电源的功率约束：其中，m是计划停电区域内和一级支持馈线上分布式电源的总数；PMGj是分布式电源j送出的有功功率；PMGj,max和PMGj,min分别为分布式电源j送出的有功功率的最大值和最小值；QMGj是分布式电源j送出的无功功率；QMGj,max和QMGj,min分别为分布式电源j送出的无功功率的最大值和最小值；当柔性负荷为电动汽车时，对电动汽车可切负荷的功率约束为：EVk≤EVk,maxk＝1,2,...,p其中，p是计划停电区域内和一级支持馈线上电动汽车充电站的总数；EVk是电动汽车充电站k可以切除的电动汽车充电有功功率，EVk,max为电动汽车充电站k可以切除的电动汽车充电有功功率的最大值。对优化目标，利用遗传算法求解。本专利技术的优点：1、充分计及柔性负荷的用能需求，提高用户的主动参与性，有效提升配电网的检修时的负荷转供能力，提升分布式电源量，减少负荷损失。2、充分考虑多源配电网背景下的检修时负荷转供所具有的新特征，因此充分挖掘了分布式电源和柔性负荷在配电网检修时供电容量支撑中的优势和潜力。3、在满足配电网潮流约束、节点电压约束以及配电网辐射运行约束的前提下，可以尽量转供较多的负荷。4、含分布式电源配电网检修时负荷转供策略策略的实现综合考虑了分布式电源的可用容量、类型和安装位置等信息。5、将分布式电源应用到配电网负荷转供过程，有利于在配电网仍存在大量手动开关的现状下，降低开关操作时间、减少开关的操作次数、降低检修期间的网络损耗。6、在保证最大范围负荷的快速转供的同时，提升配电网运行的经济性和可靠性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。为了实现负荷最优转供方案的快速决策，提升配电网检修时负荷转供能力，减少负荷损失，以电动汽车作为柔性负载为例，本专利技术在配电网检修时，将检修导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和与所述停电区域内负荷的总功率、停电区域内柔性负荷的总负荷以及与所有停电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和进行比较，并根据比较结果确定供电恢复方式，且在确定供电恢复方式后，利用优化潮流模型确定每个分布式电源的输出功率以及所需切除的最优柔性负荷的的负荷量，以获得负荷转移策略的最优潮流。具体地，配电网检修时，当导致的停电区域内所有分布式电源可外送功率之和(∑DGj)大于停电区域内负荷的总功率(∑Li)时，即满足下述公式(1)，具体地，其中，n，m分别为停电区域的负荷总数和分布式电源数量，L为负荷的功率，DG为分布式电源的可外送功率。当满足式公式(1)时，选择分布式电源供电恢复方案，即DGC(分布式电源控制器)通过调节分布式电源的功率实现对全部的停电负荷的供电恢复，从而可同时减少配电网与电网联络开关的操作次数，降低了系统的线损。分布式电源控制器调节分布式电源输出功率的过程为本
人员所熟知，分布式电源控制器的具体工作过程也为本
人员所熟知，此处不再赘述。在分布式电源转供电方案中，应当优先选择输出容量裕度最大的分布式电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，其特征是：在配电网检修时，将检修导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和与所述停电区域内负荷的总功率、停电区域内柔性负荷的总负荷以及与所有停电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和进行比较，并根据比较结果确定供电恢复方式，且在确定供电恢复方式后，利用优化潮流模型确定每个分布式电源的输出功率以及所需切除的最优柔性负荷的的负荷量，以获得负荷转移策略的最优潮流。

【技术特征摘要】
1.一种融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，其特征是：在配电网检修时，将检修导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和与所述停电区域内负荷的总功率、停电区域内柔性负荷的总负荷以及与所有停电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和进行比较，并根据比较结果确定供电恢复方式，且在确定供电恢复方式后，利用优化潮流模型确定每个分布式电源的输出功率以及所需切除的最优柔性负荷的的负荷量，以获得负荷转移策略的最优潮流。2.根据权利要求1所述的融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，其特征是：将导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和与所述停电区域内负荷的总功率、停电区域内柔性负荷的总负荷以及与所有停电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和进行比较时，若导致停电区域内所有分布式电源可外送功率之和大于停电区域内负荷的总功率时，分布式电源控制器通过调节每个分布式电源的输出功率实现对全部停电的负荷进行供电恢复，且选择输出容量裕度最大的分布式电源作为平衡节点，负责供电孤岛的供电频率和供电电压的调节。3.根据权利要求1所述的融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，其特征是：当停电区域内所有分布式电源可外送功率之和小于停电负荷的总功率，但大于除柔性负荷的总负荷之外的所有停电负荷的总功率时，切除部分柔性负荷的供电，以使得停电区域内所有分布式电源能稳定提供停电区域内负荷的电能。4.根据权利要求3所述的融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，其特征是：当所述柔性负荷为能充电的电动汽车时，利用优化潮流模型确定充电站需要切除的电动汽车充电负荷量，并利用基于SOC的排队算法确定不同电动汽车的切除顺序。5.根据权利要求1所述的融合分布式电源与柔性负荷的配电网检修负荷转供方法，其特征是：当停电区域内所有分布式电源可外送功率之和小于停电负荷的总功率，柔性负荷的总负荷之外的所有停电负荷的总功率大于停电区域内所有分布式电源可外送功率之和，但小于停电区域内所有分布式电源可外送功率与所有失电区域相连的一级支持馈线容量裕度的总和时，将停电区域内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶琼，陈铭，王德顺，陈黎军，顾建伟，赵上林，陈苏华，崔红芬，杨波，叶季蕾，薛金花，穆云飞，鄢盛驰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司无锡供电公司，中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32