一种配电网功率补偿的灵活性裕度量化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种配电网功率补偿的灵活性裕度量化方法及装置，通过当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定目标配电网在处于运行状态下的多个初始运行参数，确定预设最大允许网损值，将各初始运行参数和预设最大允许网损值输入与配电网功率补偿的灵活性裕度量化相关的功率计算公式，以获得满足至少部分运行参数约束条件下的至少一种功率补偿策略，功率补偿策略为各功率补偿设备需要输出的有功功率值和无功功率值，根据各有功功率值和各无功功率值，确定目标配电网功率补偿的灵活性裕度值，实现了对满足网损值要求条件下的目标配电网功率补偿调节能力的量化，更有效的对目标配电网的功率补偿进行调节。

A method and device of flexibility margin quantification for power compensation of distribution network

The invention discloses a flexible margin quantization method and device for power compensation of distribution network. When each power compensation device in the target distribution network does not output power, multiple initial operation parameters of the target distribution network in the running state are determined by power flow algorithm, the preset maximum allowable network loss value is determined, and each initial operation parameter and the preset maximum allowable network loss value are input The power calculation formula related to the flexibility margin quantification of power compensation in the distribution network is used to obtain at least one power compensation strategy under the condition that at least part of the operation parameters are satisfied. The power compensation strategy is the active power value and reactive power value that each power compensation equipment needs to output. According to each active power value and reactive power value, the flexibility of power compensation in the target distribution network is determined The active margin value realizes the quantification of the power compensation regulation ability of the target distribution network under the condition of meeting the requirements of the network loss value, and more effectively adjusts the power compensation of the target distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种配电网功率补偿的灵活性裕度量化方法及装置
本专利技术涉及配电网
，尤其涉及一种配电网功率补偿的灵活性裕度量化方法及装置。
技术介绍
随着配电网技术的提高，配电网功率补偿的灵活性裕度评价方法不断提高。配电网通常配置有可控输出功率(包括无功功率和有功功率)的功率补偿设备，以解决用户侧负荷需求的波动性问题以及在分布式电源大规模接入电网后由有功功率或无功功率不平衡导致的电能质量问题(如电压偏差问题和谐波污染问题)。可控输出功率的功率补偿设备可以使得配电网拥有调整功率平衡的灵活性，现有技术能够对该灵活性进行分析，以判断电网是否具备充足的灵活性。但是，现有技术还未能对灵活性进行量化分析。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的配电网功率补偿的灵活性裕度量化方法及装置，技术方案如下：一种配电网功率补偿的灵活性裕度量化方法，所述方法包括：当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个初始运行参数；确定预设最大允许网损值；将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入与配电网功率补偿的灵活性裕度量化相关的功率计算公式，以获得满足至少部分运行参数约束条件下的至少一种功率补偿策略，所述功率补偿策略为各所述功率补偿设备需要输出的有功功率值和无功功率值；根据各所述有功功率值和各所述无功功率值，确定所述目标配电网功率补偿的灵活性裕度值。可选的，在所述当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个初始运行参数之前，所述方法还包括：确定目标配电网的负荷水平和网络拓扑连接方式，确定所述目标配电网中各电力设备的安装位置、各电力设备的安装容量和各支路的电阻。可选的，所述当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个运行参数，包括：当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，将所述目标配电网的负荷水平和网络拓扑连接方式，以及根据所述目标配电网中各电力设备的安装位置、各电力设备的安装容量和各支路的电阻输入潮流算法，以获得所述目标配电网中各支路的初始传输容量、各节点的初始电压幅值、各节点的初始有功功率功率值和各节点的初始无功功率值。可选的，所述将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入与配电网功率补偿的灵活性裕度量化相关的功率计算公式，以获得各所述功率补偿设备需要输出的有功功率值和无功功率值，包括：将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入公式中，获得和式中：i和j分别为支路ij的两个端节点，rij为支路ij的电阻，为支路ij的初始传输容量，为支路ij的初始有功功率，β(j)为节点j及其子节点的集合，其中，β(j)包括节点j下游支路所经过的节点以及节点j本身，即其中，为节点k到源节点之间的唯一路径，为节点k处的功率补偿设备输出的有功功率，为支路ij的初始无功功率，为节点k处的功率补偿设备输出的无功功率，表示节点i的初始电压幅值的平方值，为所述预设最大允许网损值。可选的，根据各所述有功功率值和各所述无功功率值，确定所述目标配电网功率补偿的灵活性裕度值，包括：将获得的由各功率补偿设备输出的输入公式中，获得Prange的值，式中：Prange为所述目标配电网的有功功率补偿裕度值，i和j分别为支路ij的两个端节点，为节点k处的功率补偿设备输出的有功功率；将获得的各节点处的功率补偿设备输出的输入公式中，获得Qrange的值，式中：Qrange为所述目标配电网的无功功率补偿裕度值，i和j分别为支路ij的两个端节点，为节点k处的功率补偿设备输出的无功功率；将获得的Prange和Qrange的值输入公式S2＝(Prange)2+(Qrange)2中，以获得S的值；式中，S为所述目标配电网功率补偿的灵活性裕度量。一种配电网功率补偿的灵活性裕度量化装置，所述装置包括：第一确定单元、第二确定单元、第三确定单元和第四确定单元，其中：所述第一确定单元，用于当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个初始运行参数；所述第二确定单元，用于确定预设最大允许网损值；所述第三确定单元，用于将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入与配电网功率补偿的灵活性裕度量化相关的功率计算公式，以获得满足至少部分运行参数约束条件下的至少一种功率补偿策略，所述功率补偿策略为各所述功率补偿设备需要输出的有功功率值和无功功率值；所述第四确定单元，用于根据各所述有功功率值和各所述无功功率值，确定所述目标配电网功率补偿的灵活性裕度值。可选的，所述装置还包括第五确定单元，所述第五确定单元用于：在所述当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个初始运行参数之前，确定目标配电网的负荷水平和网络拓扑连接方式，确定所述目标配电网中各电力设备的安装位置、各电力设备的安装容量和各支路的电阻。可选的，所述第一确定单元，具体用于：当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，将所述目标配电网的负荷水平和网络拓扑连接方式，以及根据所述目标配电网中各电力设备的安装位置、各电力设备的安装容量和各支路的电阻输入潮流算法，以获得所述目标配电网中各支路的初始传输容量、各节点的初始电压幅值、各节点的初始有功功率功率值和各节点的初始无功功率值。可选的，所述第三确定单元，具体用于：将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入公式中，获得和式中：i和j分别为支路ij的两个端节点，rij为支路ij的电阻，为支路ij的初始传输容量，为支路ij的初始有功功率，β(j)为节点j及其子节点的集合，其中，β(j)包括节点j下游支路所经过的节点以及节点j本身，即其中，为节点k到源节点之间的唯一路径，为节点k处的功率补偿设备输出的有功功率，为支路ij的初始无功功率，为节点k处的功率补偿设备输出的无功功率，表示节点i的初始电压幅值的平方值，为所述预设最大允许网损值。可选的，所述第四确定单元，具体用于：将获得的由各功率补偿设备输出的输入公式中，获得Prange的值，式中：Prange为所述目标配电网的有功功率补偿裕度值，i和j分别为支路ij的两个端节点，为节点k处的功率补偿设备输出的有功功率；将获得的各节点处的功率补偿设备输出的输入公式中，获得Qrange的值，式中：Qrange为所述目标配电网的无功功率补偿裕度值，i和j分别为支路ij的两个端节点，为节点k处的功率补偿设备输出的无功功率；将获得的Prange和Qrange的值输入公式S2＝(Prange)2+(Qrange)2中，以获得S的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网功率补偿的灵活性裕度量化方法，其特征在于，所述方法包括：/n当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个初始运行参数；/n确定预设最大允许网损值；/n将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入与配电网功率补偿的灵活性裕度量化相关的功率计算公式，以获得满足至少部分运行参数约束条件下的至少一种功率补偿策略，所述功率补偿策略为各所述功率补偿设备需要输出的有功功率值和无功功率值；/n根据各所述有功功率值和各所述无功功率值，确定所述目标配电网功率补偿的灵活性裕度值。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网功率补偿的灵活性裕度量化方法，其特征在于，所述方法包括：
当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个初始运行参数；
确定预设最大允许网损值；
将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入与配电网功率补偿的灵活性裕度量化相关的功率计算公式，以获得满足至少部分运行参数约束条件下的至少一种功率补偿策略，所述功率补偿策略为各所述功率补偿设备需要输出的有功功率值和无功功率值；
根据各所述有功功率值和各所述无功功率值，确定所述目标配电网功率补偿的灵活性裕度值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个初始运行参数之前，所述方法还包括：
确定目标配电网的负荷水平和网络拓扑连接方式，确定所述目标配电网中各电力设备的安装位置、各电力设备的安装容量和各支路的电阻。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，通过潮流算法确定所述目标配电网在处于运行状态下的多个运行参数，包括：
当目标配电网中各功率补偿设备均未输出功率时，将所述目标配电网的负荷水平和网络拓扑连接方式，以及根据所述目标配电网中各电力设备的安装位置、各电力设备的安装容量和各支路的电阻输入潮流算法，以获得所述目标配电网中各支路的初始传输容量、各节点的初始电压幅值、各节点的初始有功功率功率值和各节点的初始无功功率值。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入与配电网功率补偿的灵活性裕度量化相关的功率计算公式，以获得各所述功率补偿设备需要输出的有功功率值和无功功率值，包括：
将各所述初始运行参数和所述预设最大允许网损值输入公式



中，获得和式中：i和j分别为支路ij的两个端节点，rij为支路ij的电阻，为支路ij的初始传输容量，为支路ij的初始有功功率，β(j)为节点j及其子节点的集合，其中，β(j)包括节点j下游支路所经过的节点以及节点j本身，即其中，为节点k到源节点之间的唯一路径，为节点k处的功率补偿设备输出的有功功率，为支路ij的初始无功功率，为节点k处的功率补偿设备输出的无功功率，表示节点i的初始电压幅值的平方值，为所述预设最大允许网损值。


5.根据权利要求1至4所述的任一方法，其特征在于，根据各所述有功功率值和各所述无功功率值，确定所述目标配电网功率补偿的灵活性裕度值，包括：
将获得的由各功率补偿设备输出的输入公式



中，获得Prange的值，式中：Prange为所述目标配电网的有功功率补偿裕度值，i和j分别为支路ij的两个端节点，为节点k处的功率补偿设备输出的有功功率；
将获得的各节点处的功率补偿设备输出的输入公式



中，获得Qrange的值，式中：Qrange为所述目标配电网的无功功率补偿裕度值，i和j分别为支路ij的两个端节点，为节点k处的功率补偿设备输出的无功功率；
将获得的Prange和Qrange的值输入公式
S2＝(Prange)2+(Qrange)2
中，以获得S的值；式中，S...

【专利技术属性】
技术研发人员：于力，陈柔伊，白浩，史训涛，姜臻，黄彦璐，郭志诚，王琦，张斌，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44