基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法，在计算设备中执行，该方法包括：确定配电网系统的最大安全负荷Q0；确定配电网系统在未配置广义电源时的初始可靠性水平H0；计算配置了广义电源的配电网系统的可靠性水平HG；当可靠性水平不等于初始可靠性水平时，调整配电网系统的负荷，并根据调整后的负荷Q重新确定配电网系统的可靠性水平HG；当可靠性水平HG等于初始可靠性水平H0时，将当前配电网系统的负荷Q与最大安全负荷Q0的差ΔQ作为广义电源的变电可信容量。本发明专利技术一并公开了相应的计算设备。

【技术实现步骤摘要】
基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法
本专利技术涉及配电网变电站容量规划
，尤其涉及一种基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法和计算设备。
技术介绍
能源是人类赖以生存、经济发展和社会进步的重要基础资源，关系到国家经济命脉和国家安全的重要战略物资，因此，合理有效地开发、利用和保护能源资源，做出适合我国国情的能源规划是十分必要的。电网规划的任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案确定相应的最佳电网结构。传统的电网规划方法主要是数学规划方法和启发式方法,其共同特点是以确定的未来环境为基础,建立数学模型,求得最佳规划方案。近年来，电力市场化改革等影响电网规划的不确定性因素越来越多,在电网规划中需要考虑各种不确定性因素对规划结果的影响，但传统的规划方法都无法满足这种要求，其数学上严格的最优方案对于未来情况而言并非最优，甚至可能导致由于未来不确定性因素的影响而不得不进行大量的补偿投资,从而降低甚至失去了“最优”规划的意义，造成巨大的损失。为了克服传统规划方法的不足，在规划中考虑不确定性因素影响已经得到了国内外学术界和工程界的广泛关注。为解决电网规划中的不确定性因素，国内学者邓聚龙提出了灰色方法、倪明提出了证据理论；国外学者BorkowskaB.提出了随机方法，SaraivaJT提出了模糊方法。从以上理论与方法的应用中可以看出，这些理论与方法对电网规划中各种不确定性因素的处理具有很好的参考价值和应用前景。其中有些电网灵活规划方法已经开始应用于实际的电力系统规划工程中,取得了比较满意的社会、经济效益。综上所述，近年来，电力市场化改革等影响电网规划的不确定性因素越来越多,电网灵活规划方法的研究已得到了各方面的普遍关注，成为电力系统规划中的一个重要研究领域。但目前电网考虑不确定性的灵活规划方法主要集中于输电网，针对于配电网的不确定性规划方法的研究仍较缺乏。而随着分布式电源、储能及需求侧响应资源渗透率的不断提高，其可作为配电网中的电源代替变电容量承担部分负荷，因此将配电网中的分布式能源统称为广义电源(GeneralizedPowerSource，GPS)。评估配电网中广义电源替代变电容量的容量价值，不仅可以为主动配电网中变电站规划提供支撑，从而提高电网资产设备利用率，而且可以有效评估广义电源对电力系统的贡献，为市场机制和电价政策的制定提供决策支持。如何能在变电容量规划阶段考虑到分布式电源的替代容量，根据扣除后的变电站容量进行选址和定容将会适应更大规模分布式能源并网的规划场景，其中可信容量的求解技术方法具有重要研究意义。近年来，国内外针对用可信容量来评估间歇性能源对系统容量充裕度所做贡献的研究取得了一定的成果，但仍存在以下问题：(1)目前已有的研究大多是在大电网层面考察间歇性能源替代常规发电机组的有效容量，可靠性不变是指发电系统充裕性不变，缺乏对可信容量在配电网层面的研究。(2)目前针对配电网层面，在一个变电站供电范围内，分布式能源能够替代的变电容量的研究方法是把容载比作为可靠性指标，分布式能源接入后，在容载比不变的情况下，将能够多增加的负荷量定义为可信容量，并在变电站容量中扣除可信容量。不足之处在于会导致同一区域内的变电站规模不同，不利于故障下的负荷转移，且未考虑高压配网结构。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法，在计算设备中执行，所述方法包括：确定配电网系统的最大安全负荷Q0；确定所述配电网系统在未配置广义电源时的初始可靠性水平H0；计算配置了广义电源的配电网系统的可靠性水平HG；当所述可靠性水平不等于所述初始可靠性水平时，调整所述配电网系统的负荷，并根据调整后的负荷Q重新确定所述配电网系统的可靠性水平；当可靠性水平HG等于所述初始可靠性水平H0时，将当前配电网系统的负荷Q与所述最大安全负荷Q0的差ΔQ作为所述广义电源的变电可信容量。可选地，在根据本专利技术的基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法中，按照以下方法来计算可靠性水平HG：建立广义电源出力模型；根据所述广义电源出力模型，采用序贯蒙特卡洛模拟法来进行计及供电模式的高压配电网可靠性计算，以确定可靠性水平HG。根据本专利技术的另一个方面，提供一种计算设备，包括：至少一个处理器；和存储有程序指令的存储器，其中，所述程序指令被配置为适于由所述至少一个处理器执行，所述程序指令包括用于执行如上所述的基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法的指令。根据本专利技术的又一个方面，提供一种存储有程序指令的可读存储介质，当所述程序指令被计算设备读取并执行时，使得所述计算设备执行如上所述的基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法。本专利技术首先提出了变电可信容量的定义，是指在高压配电网层面，考虑主变压器和110kV线路及断路器等元件故障的情况下，根据等可靠性原则，配电网中接入的广义电源能够等效的变电容量的大小。进而以配电区域为对象，在规划水平年广义电源渗透率预测值一定，且分散分布情况下，考虑广义电源的不确定性和控制策略，提出一种考虑供电模式的配电网广义电源变电可信容量评价方法，本专利技术可以为后续变电站选址定容提供参考。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。图1示出了根据本专利技术一个实施例的计算设备100的示意图；图2示出了根据本专利技术一个实施例的基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法200的流程图；图3示出了根据本专利技术另一个实施例的基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法300的流程图；图4示出了根据本专利技术一个实施例的供电分区的示意图；图5示出了根据本专利技术一个实施例的直接接线方式的电气接线图；图6示出了根据本专利技术一个实施例的单侧电源T型接线方式的电气接线图；图7示出了根据本专利技术一个实施例的双电源T型接线方式的电气接线图；图8示出了根据本专利技术一个实施例的双电源π型接线方式的电气接线图；图9示出了根据本专利技术一个实施例的变电站地理位置的示意图；图10示出了根据本专利技术一个实施例的不同供电模式下的变电可信容量结果对比图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。为了更清楚地描述本专利技术，此处对本专利技术中所涉及的术语缩写进行释明：1、GPS：GeneralizedPower本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法，在计算设备中执行，所述方法包括：确定配电网系统的最大安全负荷Q0；确定所述配电网系统在未配置广义电源时的初始可靠性水平H0；计算配置了广义电源的配电网系统的可靠性水平HG；当所述可靠性水平不等于所述初始可靠性水平时，调整所述配电网系统的负荷，并根据调整后的负荷Q重新确定所述配电网系统的可靠性水平HG；当可靠性水平HG等于所述初始可靠性水平H0时，将当前配电网系统的负荷Q与所述最大安全负荷Q0的差ΔQ作为所述广义电源的变电可信容量。

【技术特征摘要】
1.一种基于不确定理论的配电网广义电源变电可信容量评估方法，在计算设备中执行，所述方法包括：确定配电网系统的最大安全负荷Q0；确定所述配电网系统在未配置广义电源时的初始可靠性水平H0；计算配置了广义电源的配电网系统的可靠性水平HG；当所述可靠性水平不等于所述初始可靠性水平时，调整所述配电网系统的负荷，并根据调整后的负荷Q重新确定所述配电网系统的可靠性水平HG；当可靠性水平HG等于所述初始可靠性水平H0时，将当前配电网系统的负荷Q与所述最大安全负荷Q0的差ΔQ作为所述广义电源的变电可信容量。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述广义电源为分布式电源系统，所述分布式电源系统包括风力发电系统和光伏发电系统。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述广义电源的变电可信容量为，当配电网系统出现故障时，根据等可靠性原则，配电网中接入的广义电源能够等效的变电容量的大小。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述最大安全负荷Q0按照以下方法确定：根据所述配电网系统的网架结构和所述配电网系统中各变电站站间的联络约束，采用线性最优规划来确定所述配电网系统的最大安全负荷Q0。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述计算配置了广义电源的配电网系统的可靠性水平HG的步骤包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩璟琳，胡诗尧，安佳坤，邵华，凌云鹏，刘雪飞，杨占峰，韩伟，吴志力，宋毅，申泽渊，张知，翟广心，刘宗歧，刘译聪，郝永康，刘文霞，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司经济技术研究院，国网河北省电力有限公司，国家电网有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：河北,13