一种虚拟储能聚合馈电的分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种虚拟储能聚合馈电的分析方法及系统，包括：基于确定性潮流和评价指标计算，得到评价指标值；若评价指标值满足预设值，则对电动汽车进行馈电；评价指标包括：电压偏差率指标值、线路热稳定裕度指标值和网损经济性指标值。本发明专利技术基于确定性潮流计算，对比电动汽车接入前后以及接入不同容量时指标的变化，从平均电压偏差率、线路热裕度和网损经济性三方面确立分析指标，能够合理评估基于电动汽车的虚拟储能在聚合应用时对配电网侧的安全稳定性影响。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟储能聚合馈电的分析方法及系统
本专利技术涉及储能领域，具体涉及一种虚拟储能聚合馈电的分析方法及系统。
技术介绍
虚拟储能是一种利用其他装置或者调度策略来平衡电力系统能量的多赢应用思想，通过对各类电源发出的电能进行转移，或者变换能量形式等方法调节系统能量，达到提高系统运行可靠性和供电质量，以及改善经济效益的目的。电动汽车虚拟储能的本质就是电动汽车在停驶时作为储能单元在受控状态下实现与电网能量和信息的双向交换。随着电动汽车保有量的增加，区域配电网中将存在大量处于停驶状态的电动汽车。高渗透率电动汽车接入电网可以作为分布式储能装置，为电力系统提供服务，提高电力传输的可靠性和可再生能源发电的接入能力，从电网设备利用率等角度给电力系统带来了新的机遇。城市电网处于电力系统末端，是电力系统的重要组成部分，实现电动汽车与电网双向能量传输是未来城市电网的一大特色，但是无序、随机的电动汽车并网馈电会对电网的电能质量和安全经济运行造成不良影响。大量的分布式储能聚合馈电，使现有无源配网变为有源，电动汽车虚拟储能的随机性并网馈电对有源配网的影响将被放大，潮流波动更为剧烈，甚至可能出现现阶段未发生的新问题，配电网的运行控制难度加大。潮流计算是电力系统电能质量评估的基础，在目前现有研究中，涉及风电和光伏等分布式电源对系统电能质量影响的研究较多，有基于确定性潮流计算方法研究分布式电源并网对系统电压偏差和电压波动等方面的影响，但缺乏对于依托电动汽车的虚拟储能在聚合应用时对配电网侧的安全稳定性影响分析。为有效发挥电动汽车虚拟储能规模化聚合应用带来的便捷与效益，如何建立基于确定性潮流计算方法的安全稳定分析的评估体系，把控电动汽车并网馈电产生的风险成为亟待解决的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种虚拟储能聚合馈电的分析方法及系统。一种虚拟储能聚合馈电的分析方法，其包括：基于确定性潮流和评价指标计算，得到评价指标值；若评价指标值满足预设值，则对电动汽车进行馈电；评价指标包括：电压偏差率指标值、线路热稳定裕度指标值和网损经济性指标值。若评价指标值满足预设值，则对电动汽车进行馈电，包括：判断平均电压偏差率指标值是否小于第一预设值，是则继续分析线路热稳定裕度指标，否则停止对电动汽车进行馈电；判断线路热稳定裕度指标值是否大于第二预设值，是则继续分析评价网损经济性指标，否则停止对电动汽车进行馈电；判断网损经济性指标值是否小于第三预设值，是则进一步确定同一时刻电动汽车所在节点允许馈电的最大容量，否则减小电动汽车的馈电功率。第一预设值为0.07；所述第二预设值为0.3；所述第三预设值为1。电压偏差率值按下式计算：其中，BV表示平均电压偏差率，M为配网的节点个数，UN为节点的额定电压，ωi为权重因子，Ui为节点i的运行点电压。线路热稳定裕度指标值按下式计算：BC表示线路热稳定裕度，Ik和Ikmax表示为第k条线路流过的电流幅值和可承受的最大电流。网损经济性指标值按下式计算：其中，BP表示网损经济性指标，Ploss和PlossEV分别为电动汽车并网馈电前后电网的网损值。一种虚拟储能聚合馈电的分析系统，其包括：评价指标值确定模块，用于基于确定性潮流和评价指标计算，得到评价指标值；电动汽车馈电模块，用于若评价指标值满足预设值，则对电动汽车进行馈电；评价指标包括：电压偏差率指标值、线路热稳定裕度指标值和网损经济性指标值。电动汽车馈电模块，包括：第一预设值判断子模块，用于判断平均电压偏差率指标值是否小于第一预设值，是则继续分析线路热稳定裕度指标，否则停止对电动汽车进行馈电；第二预设值判断子模块，用于判断线路热稳定裕度指标值是否大于第二预设值，是则继续分析评价网损经济性指标，否则停止对电动汽车进行馈电；第三预设值判断子模块，用于判断网损经济性指标值是否小于第三预设值，是则进一步确定同一时刻电动汽车所在节点允许馈电的最大容量，否则减小电动汽车的馈电功率。第一预设值为0.07；所述第二预设值为0.3；所述第三预设值为1。电压偏差率值的表达式，如下所示：其中，M为所述配网的节点个数，UN为节点的额定电压，ωi为权重因子，Ui为节点i的运行点电压。线路热稳定裕度指标值的表达式，如下所示：：Ik和Ikmax分别为第k条线路流过的电流幅值和可承受的最大电流值。网损经济性指标值的表达式，如下所示：：其中，BP表示网损经济性指标，Ploss和PlossEV分别表示电动汽车并网馈电前后电网的网损。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：1.本专利技术基于确定性潮流计算，对比电动汽车接入前后以及接入不同容量时指标的变化，从平均电压偏差率、线路热裕度和网损经济性三方面确立分析指标，能够合理评估基于电动汽车的虚拟储能在聚合应用时对配电网侧的安全稳定性影响；2.本专利技术构建的安全稳定性分析的评估指标，实现了对电动汽车虚拟储能馈电容量的布局控制，使得电力系统在保持稳定运行的同时，借助电动汽车虚拟储能改善其经济性和环保性。附图说明图1是本专利技术的方法流程图；图2是本专利技术的电动汽车虚拟储能并网系统图；图3是本专利技术的电动汽车评价指标变化图；图4是本专利技术实施例的控制流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术的分析方法，包括：基于确定性潮流和评价指标计算，得到评价指标值；若评价指标值满足预设值，则对电动汽车进行馈电；评价指标包括：电压偏差率指标值、线路热稳定裕度指标值和网损经济性指标值。本专利技术面向电动汽车保有量达到一定规模，且可实现电动汽车作为虚拟储能承载单位在配电网聚合并网馈电的应用场景，其具体包括以下步骤：1)如图2所示，该配电网分布有5个电动汽车充放电站或具备充放电配套设施的停车场(Load_EVi)。调度中心实时监测并保存背景负荷数据，统计在该区域闲置且满足并网馈电条件的电动汽车用户数量、电动汽车当前SOC，预估电动汽车的可调度容量。2)依据节点承载负荷的大小，以及节点电压对接入负荷的灵敏度，对各节点进行需求等级划分，并分配合适的权重值；如图3所示相应的指标变化情况，以Load_EV5为例，该点处于辐射型网络的末端，仅在该点接入电动汽车，电压灵敏度的值较大，但是该点电动汽车充放电站容量较小，可接纳的电动汽车并网馈电量较少，需要依据相关规定综合考虑权重值。3)基于确定性潮流计算，预测不同容量电动汽车虚拟储能在聚合应用时，电压偏差率、线路热稳定裕度、网损经济性三种评价指标的变化情况；3-1)平均电压偏差率其中，M是配电网的节点个数，UN是节点的额定电压。平均电压偏差率BV表征当前运行点电压Ui与额定电压UN之间的距离，反映电动汽车接入后对电压分布的改善情况，判断能否使电压偏移维持在较小范围内。考虑不同节点重要程度的影响，使用权重因子ωi对其进行修正；根据国标GB/T12325规定，20kV及以下三相公共连接点电压偏差不超过标称电压的±7％，故要求BV<0.07，且在此范围内BV值越小表明系统越安全。电动汽车虚拟储能通过聚合应用并网馈电时，其作用相当于分布式电源，可为配电网负荷提供电能，对电网电压起一定的支撑作用，所以开始增加电动汽车馈电量时，平均电压偏差率BV不断减小，整体电网的电压偏移可维持在较小范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟储能聚合馈电的分析方法，其特征在于，包括：基于确定性潮流和评价指标计算，得到所述评价指标值；若所述评价指标值满足预设值，则对电动汽车进行馈电；所述评价指标包括：电压偏差率指标值、线路热稳定裕度指标值和网损经济性指标值。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟储能聚合馈电的分析方法，其特征在于，包括：基于确定性潮流和评价指标计算，得到所述评价指标值；若所述评价指标值满足预设值，则对电动汽车进行馈电；所述评价指标包括：电压偏差率指标值、线路热稳定裕度指标值和网损经济性指标值。2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述若所述评价指标值满足预设值，则对电动汽车进行馈电，包括：判断所述平均电压偏差率指标值是否小于第一预设值，是则继续分析所述线路热稳定裕度指标，否则停止对所述电动汽车进行馈电；判断所述线路热稳定裕度指标值是否大于第二预设值，是则继续分析所述评价网损经济性指标，否则停止对所述电动汽车进行馈电；判断所述网损经济性指标值是否小于第三预设值，是则进一步确定同一时刻所述电动汽车所在节点允许馈电的最大容量，否则减小所述电动汽车的馈电功率。3.根据权利要求2所述的仿真方法，其特征在于，所述第一预设值为0.07；所述第二预设值为0.3；所述第三预设值为1。4.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述电压偏差率值按下式计算：∑ωi＝1；其中，BV表示平均电压偏差率，M表示所述配网的节点个数，UN表示节点的额定电压，ωi表示权重因子，Ui表示节点i的运行点电压。5.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述线路热稳定裕度指标值按下式计算：BC表示线路热稳定裕度，Ik和Ikmax分别表示第k条线路流过的电流幅值和可承受的最大电流。6.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述网损经济性指标值按下式计算：其中，BP表示所述网损经济性指标，Ploss和PlossEV分别表示电动汽车并网馈电前后电网的网损值。7.一种虚拟储能聚合馈电的分析系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蓓，全慧，谢志佳，惠东，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11