相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法技术

本发明专利技术相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法，步骤为：设定微网中某一用电负荷的节点；获得网络中任意两个节点之间的实时网损值；表述线路和器件的不可用度

【技术实现步骤摘要】
相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法
专利技术涉及微电网系统的分布式发电和储能设备领域，具体的，其展示一种相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法。
技术介绍
伴随着微网系统的日渐成熟，这种可独立运行或并网运行的电力网络系统更多的采用了可再生能源技术。然而虽然目前常用的分布式电源中有内燃发电机组、燃气轮发电机等较为稳定可靠的供电系统，但由于其供电时需要消耗传统能源，因此其规模和供电量会收到一定限制，无法完全满足微网中全部用电负荷的用电要求，而太阳能、风能发电系统因为其具有清洁、可再生等特点也更多的渗透到微网系统中来。但是后者由于受到天气、环境等因素的影响，其供电具有间歇性、波动性等特点因此无法提供持续稳定的电力供应。这就造成了将从两个方面降低自治微网系统的运行效率：一方面，当DG供电充足时，大量的电能将无法获得有效的利用。虽然此时储能设备可以吸纳一部分多余的电量，但其效果有限且需要大量的储能单元，从而大大增加了微网系统的投入和维护成本；另一方面，当DG供电不足时，负荷无法得到充分的电力供应而受到限制，尤其是当系统中CL供电不足时，其造成的损失将会更加严重。同时，现阶段的微网拓扑结构矩阵权值因素约束条件的个数多，导致微网拓扑结构构建繁琐。因此，有必要提供一种相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法。技术方案如下：一种相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法，具体步骤为：S1)设定微网中某一用电负荷j，其有功功率和无功功率分别为Pj和Qj，其上游供电节点为i，则从节点i到节点j的供电线路上的总电阻和总电抗分别为Rij和Xij；S2)设定节点j的电压保持为Uj，则从节点i传输到节点j的供电线路上的线路网损可表示为：S3)利用表达式(1)可以获得网络中任意两个节点之间的实时网损值；S4)在电力系统可靠性评估过程中，线路和器件的不可用度K是一个常用的衡量指标，它是由年故障频率和修复时间决定，即其中，f为年故障频率数；r为故障修复时间；S5)单独使用一种方法或统计数据可能难以有效的评估系统的实际风险状态或工作条件；事实上，除了使用对线路的故障频率和修复时间的统计值计算其不可用度外，实际工程经验也是一个重要的因素；因此，结合二者综合评定系统每一条线路的风险系数：其中，Kij为节点i和节点j之间线路的不可用度，由表达式(2)求得；Eij为节点i和节点j之间线路的专家评估值；η为调节因子，可以调整实际统计数据和专家经验评估二者在风险评估过程中的比重，获得更为合理的评估值；S6)为了将二者更好的统一到一个度量指标下，我们首先需要将二者归一化；设节点i和节点j之间的线路为Lij，则其归一化的线路网损和不可用度分别为：其中，N为整个微网中的节点数；S7)利用归一化后的线路网损和线路不可用度可以获得线路Lij的综合权值评价指标为：设节点i和节点j之间有线路直接相连，由表达式(6)求得，其权值为aij；反之若节点i和节点j不直接相连，则aij＝0；对角线元素aii＝0。与现有技术相比，本专利技术考虑多因素构建微网拓扑结构矩阵权值，并将相关性低的度量值有机的统一起来，从而大大减少了约束条件的个数为算法的简化奠定了基础。附图说明图1微网拓扑结构矩阵方法；图2储能设备工作区域；图3调度策略流程图；图4IEEE33-bus系统测试拓扑及初始网络划分；图5DG及负荷特性曲线；图6(a)00:00时刻以DG1为根节点生成的MSTs；图6(b)00:00时刻以DG2为根节点生成的MSTs；图6(c)00:00时刻以DG3为根节点生成的MSTs；图7(a)05:00时刻以DG1为根节点生成的MSTs；图7(b)05:00时刻以DG2为根节点生成的MSTs；图7(c)05:00时刻以DG3为根节点生成的MSTs；图7(d)05:00时刻以S1为根节点生成的MSTs；图7(e)05:00时刻以S2为根节点生成的MSTs；图7(f)05:00时刻以S3为根节点生成的MSTs；图8(a)00:00时刻协作调度结果；图8(b)05:00时刻协作调度结果；图9初始结构对比调度结构下CLs24h供电对比；图10DG利用率对比曲线；图11(a)没有使用策略负荷满足状况图；图11(b)使用该策略但系统中没有储能设备负荷满足状况图；图11(c)使用该策略负荷满足状况图；图1224小时协作调度结果。具体实施方式实施例：请参阅图3，采用IEEE33节点拓扑为划分网络，其拓扑结构如图4所示。(1)按时间间隔Δt采样，获取当前时刻系统DGs、CLs、NLs、Ss的状态信息。(2)判断是否如果存在则执行(3)，否则执行(18)；上一采样周期确定的结构体系下，在每个自治微网i中(DG-CL)i的变化比有没有超过设定的划分触发门限值θ，有则重新划分，没有则只增减NLs；(3)构建当前t时刻的微网拓扑结构矩阵A(t)，。其支路权值由表达式(1)-(6)确定。设定微网中某一用电负荷j，其有功功率和无功功率分别为Pj和Qj，其上游供电节点为i，则从节点i到节点j的供电线路上的总电阻和总电抗分别为Rij和Xij。设定节点j的电压保持为Uj，则从节点i传输到节点j的供电线路上的线路网损可表示为：利用表达式(1)可以获得网络中任意两个节点之间的实时网损值。在电力系统可靠性评估过程中，线路和器件的不可用度K是一个常用的衡量指标，它是由年故障频率和修复时间决定，即其中，f为年故障频率数；r为故障修复时间。需要指出的是，单独使用一种方法或统计数据可能难以有效的评估系统的实际风险状态或工作条件。事实上，除了使用对线路的故障频率和修复时间的统计值计算其不可用度外，专家的实际工程经验也是一个重要的因素。因此，结合二者综合评定系统每一条线路的风险系数：其中，Kij为节点i和节点j之间线路的不可用度，由表达式(2)求得；Eij为节点i和节点j之间线路的专家评估值；η为调节因子，可以调整实际统计数据和专家经验评估二者在风险评估过程中的比重，获得更为合理的评估值。为了将二者更好的统一到一个度量指标下，我们首先需要将二者归一化。设节点i和节点j之间的线路为Lij，则其归一化的线路网损和不可用度分别为：其中，N为整个微网中的节点数；利用归一化后的线路网损和线路不可用度可以获得线路Lij的综合权值评价指标为：设节点i和节点j之间有线路直接相连，由表达式(6)求得，其权值为aij；反之若节点i和节点j不直接相连，则aij＝0；对角线元素aii＝0。则微网拓扑结构矩阵构建方法如图1所示。(4)判断系统中DGs的总发电量是否大于所有用电负荷的总需求：判断是则执行(步骤5)，否则执行(步骤6)；(5)Si∈{x|xisload},i＝1,…,Ns并执行(步骤9)；将所有储能设备被视为用电负荷；(6)系统中DGs的总发电量是否大于所有CLs的总需求：判断是则执行(步骤7)，否则执行(步骤8)；(7)Si∈{x|xisload}∪{y|yisgenerater},i＝1,…,Ns并执行(步骤9)和(步骤10)；储能设备被视为用电负荷或供电电源(Generater)；(8)Si∈{y|yisgenerater},本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法，其特征在于：具体步骤为：S1)设定微网中某一用电负荷的节点j，其有功功率和无功功率分别为Pj和Qj，其上游供电节点为i，则从节点i到节点j的供电线路上的总电阻和总电抗分别为Rij和Xij；S2)设定节点j的电压保持为Uj，则从节点i传输到节点j的供电线路上的线路网损可表示为：

【技术特征摘要】
1.一种相关性低度量值有机统一式微网拓扑结构构建方法，其特征在于：具体步骤为：S1)设定微网中某一用电负荷的节点j，其有功功率和无功功率分别为Pj和Qj，其上游供电节点为i，则从节点i到节点j的供电线路上的总电阻和总电抗分别为Rij和Xij；S2)设定节点j的电压保持为Uj，则从节点i传输到节点j的供电线路上的线路网损可表示为：S3)利用表达式(1)可以获得网络中任意两个节点之间的实时网损值；S4)在电力系统可靠性评估过程中，线路和器件的不可用度K是一个常用的衡量指标，它是由年故障频率和修复时间决定，即其中，f为年故障频率数；r为故障修复时间；S5)单独使用一种方法或统计数据可能难以有效的评估系统的实际风险状态或工作条件；事实上，除了使用对线路的故障频率和修复时间的统计值计算其不可用...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨强，胡颖泽，
申请(专利权)人：苏州求臻智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32