一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，包括以下步骤：根据获取的实时遥信状态设置开关刀闸的状态，进行基本网络拓扑；确定供电设备的供电分区情况，以及和其它同电压等级电源点的联络情况；根据当前电网的潮流分布以及设备的运行限值计算电网设备的负载率，结合重过载门槛分析出处于重载和越限状态的电网设备；根据分析结果进行网络重构优化，调整电网的运行方式。本发明专利技术通过网络重构均衡电网潮流分布，并通过与发电、储能资源的协同优化，给出调度端一键可执行容错预案，消除电网重过载、负荷转供安全约束难以满足的现象，解决电网调节手段匮乏、人工操作运行风险高且对动态负荷实时响应度较低的问题。行风险高且对动态负荷实时响应度较低的问题。行风险高且对动态负荷实时响应度较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法


[0001]本专利技术涉及电网调度
，特别涉及一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法。

技术介绍

[0002]近年来，全球发生了诸多的高损失低概率的大停电事故，这些事故凸显了电网的弹性不足、甚至及其脆弱。配电网作为是电网的重要组成部分环节，其弹性决定了电网的弹性的优劣。配电网作为连接电能从生产到用户的最后环节，其安全经济运行极为重要。配电网重构只需要改变网络中的联络开关或分段开关的状态，不需要增加其他投资就能达到减少网络损耗、提高可靠性、经济性和供电效益的目的，是配电网优化运行的重要手段，但随着未来城市配电网中用户侧多类型负荷的持续增长，高峰负荷增加尤为明显，严重影响了配电网运行的安全性，单纯的配电网重构已不能满足运行要求。
[0003]现有弹性配电网的研究主要集中在恢复力的计算与评估方面。针对于恢复力的提升主要从加固的角度，很少从资源配置与网络重构优化方法上提升弹性配电网的恢复力。因此目前尚存在负荷转供安全约束难以满足、电网调节手段匮乏、人工操作运行风险高且对动态负荷实时响应度较低的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术安全性差且实时响应度较低的问题，本专利技术提供了一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，通过网络重构均衡电网潮流分布，并通过与发电、储能资源的协同优化，给出调度端一键可执行容错预案，消除电网重过载、负荷转供安全约束难以满足的现象，解决电网调节手段匮乏、人工操作运行风险高且对动态负荷实时响应度较低的问题。
>[0005]以下是本专利技术的技术方案。
[0006]一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，包括以下步骤：根据获取的实时遥信状态设置开关刀闸的状态，进行基本网络拓扑；确定供电设备的供电分区情况，以及和其它同电压等级电源点的联络情况；根据当前电网的潮流分布以及设备的运行限值计算电网设备的负载率，结合重过载门槛分析出处于重载和越限状态的电网设备；根据分析结果进行网络重构优化，调整电网的运行方式。
[0007]本专利技术通过网络重构均衡电网潮流分布，并通过与发电、储能资源的协同优化，给出调度端一键可执行容错预案，消除电网重过载、负荷转供安全约束难以满足的现象，解决电网调节手段匮乏、人工操作运行风险高且对动态负荷实时响应度较低的问题。
[0008]作为优选，所述基本网络拓扑的过程包括：采用宽度优先搜索方法进行网络遍历，依次进行：合并连接点形成拓扑节点，合并拓扑节点形成拓扑岛。
[0009]作为优选，所述确定供电设备的供电分区情况，包括：基于最新的网络拓扑结果，
确定具体的供电分析设备，其中供电路径的追踪跨越闭合开关刀闸、带电线路和主变设备，直到断开的开关刀闸为止，在追踪过程中根据潮流方向采用宽度优先搜索进行供电范围的搜索，并把搜索到的设备标记为供电范围内的设备。电网运行状态分析实时周期地对电网当前供电设备运行情况、设备运行安全风险和电网可调节资源进行分析统计，为电网运行优化调整提供基础数据。
[0010]作为优选，所述网络重构优化针对的重过载情况包括220kV、110kV的主变重过载和线路重过载，给出的负荷转供开关序列包括：110kV线路开关、110kV母联开关、主变各侧开关和10kV母分开关。网络重构优化基于电网运行状态分析结果，针对电网重过载的主变、线路等运行设备进行优化方案分析，通过网络重构优化，调整电网的运行方式，并结合柔性负荷、储能、虚拟电厂等有功调节策略，达到消除电网重过载和电网负荷均衡的优化目标。
[0011]作为优选，所述重过载情况中，对于110kV主变重过载，操作10kV母分开关以消除过载；对于110kV变电站内多主变供电情况，通过将10kV母线所带负荷通过母联进行转移方式，进行多主变之间的负荷均分，消除越限情况。地区电网通常为闭环配置开环运行的辐射状电网，发生潮流越限后，通常可以通过搜索越限设备下游母线，改变电网接线方式，将潮流转移其他有容量裕度的供电路径，以达到消除越限并不间断供电的目的。
[0012]作为优选，所述重过载情况中，对于110kV线路重过载，结合上级220kV变电站内主变动态供电分区范围，判断是否存在两个或多个220kV变电站之间存在对110kV变电站串供情况；对于220kV变电站串联供电模式，通过宽度优先算法拓扑搜索串供路径的开环点，在该过载110kV线路上级220kV变电站的供电路径上，确定过载110kV线路下游与其它220kV变电站供电路径的联络开关；通过支路交换法，选择过载线路上游待交换的分段开关，统计需转移的负荷，形成合上联络开关、断开分段开关的多个备选的负荷转供方案，并通过安全校核进行可行性分析和筛选，得出最终转供方案；若越限110kV线路供电的变电站内，不同110kV主变分属于不同110kV线路供电分区，则可考虑通过110kV母联或110kV联络线路转供，或将110kV线路转供问题转化为110kV主变负荷转供问题，检测是否存在10kV母分开关转供方案将负荷转移至其它110kV线路供电分区，此种情况下110kV线路最终转供方案为其供电主变转供方案的组合；对于双回线供电模式，如果双回线过载并需要转移一定的负荷量，则将双回线作为一个控制断面，同时进行转移。
[0013]作为优选，所述重过载情况中，对于220kV主变重过载，首先计算主变越限量和待转移负荷大小；其次基于拓扑结果，搜索该220kV主变所供电110kV线路的集合，根据待转移负荷大小进行供电110kV线路集排序并选择合适转移110kV线路集合，将这些线路转移到其它220kV主变电源点供电，220kV主变的最终转供方案为这些线路转供方案的组合；对于两个220kV变电站之间对110kV变电站串供情况，采用支路交换法搜索转供方案；对于110kV线路供电的变电站内，不同110kV母线分属于不同110kV线路供电情况，若待转供110kV线路和目标110kV线路分属于不同220kV主变供电分区，则搜索相应的母联开关转供方案进行负荷转移。
[0014]作为优选，所述重过载情况中，对于220kV线路重过载，当线路重过载时，首先按过载线路的功率流向确定该线路供电的220kV变电站，其次针对该变电站中的220kV主变进行负荷转供分析，将其所供电区域内部分110kV变电站负荷转移到其它220kV变电站供电分区
以减少过载220kV线路负载；此时，220kV线路的最终转供方案为供电变电站内220kV主变的转供方案组合。
[0015]对于地区电网接线方式，在进行网络重构时，待转移的负荷一般有多条转供支路可供选择，因此通常可以生成多个电网优化运行方案。需要通过安全校核分析进行筛选，避免转供后造成其它设备越限，此外可通过方案评价指标对生成的多个电网优化运行方案进行对比，如运行方案的开关操作次数、负荷均衡度、网损率等，最终根据多方案对比结果，可选出最优的优化运行方案。
[0016]作为优选，当网络重构不能解决电网重过载安全风险时，通过对电网弹性资源进行可调裕度分析，进行发电、负荷有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，其特征在于，包括以下步骤：根据获取的实时遥信状态设置开关刀闸的状态，进行基本网络拓扑；确定供电设备的供电分区情况，以及和其它同电压等级电源点的联络情况；根据当前电网的潮流分布以及设备的运行限值计算电网设备的负载率，结合重过载门槛分析出处于重载和越限状态的电网设备；根据分析结果进行网络重构优化，调整电网的运行方式。2.根据权利要求1所述的一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，其特征在于，所述基本网络拓扑的过程包括：采用宽度优先搜索方法进行网络遍历，依次进行：合并连接点形成拓扑节点，合并拓扑节点形成拓扑岛。3.根据权利要求1所述的一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，其特征在于，所述确定供电设备的供电分区情况，包括：基于最新的网络拓扑结果，确定具体的供电分析设备，其中供电路径的追踪跨越闭合开关刀闸、带电线路和主变设备，直到断开的开关刀闸为止，在追踪过程中根据潮流方向采用宽度优先搜索进行供电范围的搜索，并把搜索到的设备标记为供电范围内的设备。4.根据权利要求1所述的一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，其特征在于，所述网络重构优化针对的重过载情况包括220kV、110kV的主变重过载和线路重过载，给出的负荷转供开关序列包括：110kV线路开关、110kV母联开关、主变各侧开关和10kV母分开关。5.根据权利要求4所述的一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，其特征在于，所述重过载情况中，对于110kV主变重过载，操作10kV母分开关以消除过载；对于110kV变电站内多主变供电情况，通过将10kV母线所带负荷通过母联进行转移方式，进行多主变之间的负荷均分，消除越限情况。6.根据权利要求5所述的一种基于网络重构的电网弹性资源广域调度方法，其特征在于，所述重过载情况中，对于110kV线路重过载，结合上级220kV变电站内主变动态供电分区范围，判断是否存在两个或多个220kV变电站之间存在对110kV变电站串供情况；对于220kV变电站串联供电模式，通过宽度优先算法拓扑搜索串供路径的开环点，在该过载110kV线路上级220kV变电站的供电路径上，确定过载110kV线路下游与其它220kV变电站供电路径的联络开关；通过支路交换法，选择过载线路上游待交换的分段开关，统计需转移的负荷，形成合上联络开关、断开分段开关的多个备选的负荷转供方案，并通过安全校核进行可行性分析和筛选，得出最终转供方案；若越限110kV线路供电的变电站内，不同110k...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏衍，吴振杰，廖培，唐剑，李城达，张智光，董航，莫雅俊，黄天恩，吴汕，熊军，向新宇，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，
类型：发明
国别省市：