一种区域多能源系统承载能力分析方法与系统、存储介质技术方案

本发明专利技术涉及一种区域多能源系统承载能力分析方法与系统、存储介质，包括：基于数字孪生模型进行系统在给定评估周期的系统运行仿真，并根据仿真结果计算系统的最大反向负载率；判断最大反向负载率是否大于预设的阈值；当最大反向负载率大于预设的阈值时，系统运行存在风险，不建议接入分布式电源；当最大反向负载率小于等于预设的阈值时，根据仿真结果获得系统的各母线的短路电流、电压偏差、谐波以及三相不平衡率，并根据各母线的短路电流、电压偏差、谐波以及三相不平衡率是否均满足对应预设的限值要求，若均满足对应预设的限值要求，分布式电源可以正常并网，计算系统可新增的分布式电源容量输出；有利于提高区域多能源系统的经济性和供电质量。济性和供电质量。济性和供电质量。

【技术实现步骤摘要】
一种区域多能源系统承载能力分析方法与系统、存储介质


[0001]本专利技术涉及区域多能源系统
，具体涉及一种区域多能源系统承载能力分析方法与系统、存储介质。

技术介绍

[0002]区域多能源系统是含强间歇性可再生能源、高渗透率电力电子设备和复杂控制装置的新型电力系统。随着全球环境污染和能源危机的日益加剧，区域多能源系统凭借其高效、灵活、环保的特点得到迅速发展。与此同时，分布式电源出力的波动性，负荷需求的不确定性，不同设备间的强耦合性给区域多能源系统的运行调度带来了风险和挑战。
[0003]其中，高渗透率分布式电源的并网会引起节点电压越限、潮流反向、网损增加，电能质量下降等问题，严重威胁了区域多能源系统的安全稳定运行，因此，合理的分布式电源接入位置和容量可以降低上述各方面对区域多能源系统的影响，同时提高区域多能源系统的经济性和供电质量，因此，在分布式电源并网前，对区域多能源系统进行承载力及综合评估具有重要意义，承载力评估是指在满足供电设备和线路不过载、系统各项性能参数满足要求的条件下，区域多能源系统接纳分布式电源的最大容量，承载力评估的结果可以为分布式电源的并网方案提高安全保障，确保系统正常运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种区域多能源系统承载能力分析方法与系统，以便于确定分布式电源是否允许并网，有利于提高区域多能源系统的经济性和供电质量。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种区域多能源系统承载能力分析方法，所述方法包括：
[0006]建立区域多能源系统的数字孪生模型；
[0007]基于所述数字孪生模型进行所述区域多能源系统在给定评估周期的系统运行仿真，并根据仿真结果计算所述区域多能源系统的最大反向负载率；
[0008]判断所述最大反向负载率是否大于预设的阈值；
[0009]当所述最大反向负载率大于预设的阈值时，判定此时所述区域多能源系统运行存在风险，输出第一提示信息；所述第一提示信息用于提示系统运行存在风险，不建议接入分布式电源；
[0010]当所述最大反向负载率小于等于预设的阈值时，根据仿真结果获得所述区域多能源系统的各母线的短路电流、电压偏差、谐波以及三相不平衡率，并根据所述各母线的短路电流、电压偏差、谐波以及三相不平衡率是否均满足对应预设的限值要求，若均满足对应预设的限值要求，则计算所述区域多能源系统可新增的分布式电源容量，并输出第二提示信息；所述第二提示信息用于提示分布式电源可以正常并网以及所述区域多能源系统可新增的分布式电源容量；若所述各母线短路电流、电压偏差、谐波、三相不平衡率中任一个不满足对应预设的限值要求，则输出所述第一提示信息。
[0011]优选地，其中，反向负载率的计算如下：
[0012][0013]其中，P
DG
为分布式电源出力，P
L
为等效负荷出力，S
e
为给定的输变电设备运行限值。
[0014]优选地，所述预设的阈值为80％。
[0015]优选地，所述所述区域多能源系统可新增的分布式电源容量的计算如下：
[0016]P
n
＝(1
‑
λ
m
)
·
S
e
·
k
r
[0017]其中，P
n
为可新增的分布式电源容量，λ
m
为最大反向负载率最大值，S
e
为给定的输变电设备运行限值，k
r
为给定的设备运行裕度系数。
[0018]优选地，所述方法还包括：
[0019]根据所述可新增的分布式电源容量生成多个分布式电源接入候选方案；每一个分布式电源接入候选方案包括分布式电源接入容量和位置；
[0020]基于所述数字孪生模型对所述多个分布式电源接入候选方案分别进行仿真；
[0021]根据仿真结果获得所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数C1、脆弱性指标参数C2、经济性指标参数C3和继电保护指标参数C4；所述电能质量指标参数C1包括区域多能源系统的电压偏差P1、谐波畸变率P2、电压不平衡率P3和电压波动率P4中的一种或多种，所述脆弱性指标参数C2包括改进节点关联度V1、改进线路关联度V2、线路传输功率V3、故障下电压偏差V4和故障下网损改变率V5中的一种或多种，所述经济性指标参数C3包括网损E1、分布式电源投资成本E2、分布式电源维修成本E3、分布式电源运行成本E4和环境费用E5中的一种或多种，所述继电保护指标参数C4包括短路电流R1和继保装置R2中的一种或多种；
[0022]根据所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数、脆弱性指标参数、经济性指标参数和继电保护指标参数，从所述多个分布式电源接入候选方案中选取最优的一个作为最终的分布式电源接入方案，并输出所述最终的分布式电源接入方案。
[0023]优选地，所述根据所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数、脆弱性指标参数、经济性指标参数和继电保护指标参数，从所述多个分布式电源接入候选方案中选取最优的一个作为最终的分布式电源接入方案，包括：
[0024]根据所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数、脆弱性指标参数、经济性指标参数和继电保护指标参数，以及预设的权重系数计算出所述多个分布式电源接入候选方案的评估值，选择评估值最大的一个分布式电源接入候选方案作为最终的分布式电源接入方案。
[0025]优选地，所述根据所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数、脆弱性指标参数、经济性指标参数和继电保护指标参数，以及预设的权重系数计算出所述多个分布式电源接入候选方案的评估值，包括：
[0026]采用灰色关联分析法对所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数、脆弱性指标参数、经济性指标参数和继电保护指标参数进
行分析，计算出所述多个分布式电源接入候选方案的灰色加权关联度作为其评估值。
[0027]本专利技术还提出一种区域多能源系统承载能力分析系统，用于实现上述的区域多能源系统承载能力分析方法，包括：
[0028]模型建立单元，用于建立区域多能源系统的数字孪生模型；
[0029]第一仿真计算单元，用于基于所述数字孪生模型进行所述区域多能源系统在给定评估周期的系统运行仿真，并根据仿真结果计算所述区域多能源系统的最大反向负载率；
[0030]判断单元，用于判断所述最大反向负载率是否大于预设的阈值；
[0031]第一决策单元，用于当所述最大反向负载率大于预设的阈值时，判定此时所述区域多能源系统运行存在风险，输出第一提示信息；所述第一提示信息用于提示系统运行存在风险，不建议接入分布式电源；
[0032]第二决策单元，用于当所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域多能源系统承载能力分析方法，其特征在于，包括：建立区域多能源系统的数字孪生模型；基于所述数字孪生模型进行所述区域多能源系统在给定评估周期的系统运行仿真，并根据仿真结果计算所述区域多能源系统的最大反向负载率；判断所述最大反向负载率是否大于预设的阈值；当所述最大反向负载率大于预设的阈值时，判定此时所述区域多能源系统运行存在风险，输出第一提示信息；所述第一提示信息用于提示系统运行存在风险，不建议接入分布式电源；当所述最大反向负载率小于等于预设的阈值时，根据仿真结果获得所述区域多能源系统的各母线的短路电流、电压偏差、谐波以及三相不平衡率，并根据所述各母线的短路电流、电压偏差、谐波以及三相不平衡率是否均满足对应预设的限值要求，若均满足对应预设的限值要求，则计算所述区域多能源系统可新增的分布式电源容量，并输出第二提示信息；所述第二提示信息用于提示分布式电源可以正常并网以及所述区域多能源系统可新增的分布式电源容量；若所述各母线短路电流、电压偏差、谐波、三相不平衡率中任一个不满足对应预设的限值要求，则输出所述第一提示信息。2.根据权利要求1所述的区域多能源系统承载能力分析方法，其特征在于，其中，反向负载率的计算如下：其中，P
DG
为分布式电源出力，P
L
为等效负荷出力，S
e
为给定的输变电设备运行限值。3.根据权利要求2所述的区域多能源系统承载能力分析方法，其特征在于，所述预设的阈值为80％。4.根据权利要求1所述的区域多能源系统承载能力分析方法，其特征在于，所述所述区域多能源系统可新增的分布式电源容量的计算如下：P
n
＝(1
‑
λ
m
)
·
S
e
·
k
r
其中，P
n
为可新增的分布式电源容量，λ
m
为最大反向负载率最大值，S
e
为给定的输变电设备运行限值，k
r
为给定的设备运行裕度系数。5.根据权利要求1所述的区域多能源系统承载能力分析方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述可新增的分布式电源容量生成多个分布式电源接入候选方案；每一个分布式电源接入候选方案包括分布式电源接入容量和位置；基于所述数字孪生模型对所述多个分布式电源接入候选方案分别进行仿真；根据仿真结果获得所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数C1、脆弱性指标参数C2、经济性指标参数C3和继电保护指标参数C4；所述电能质量指标参数C1包括区域多能源系统的电压偏差P1、谐波畸变率P2、电压不平衡率P3和电压波动率P4中的一种或多种，所述脆弱性指标参数C2包括改进节点关联度V1、改进线路关联度V2、线路传输功率V3、故障下电压偏差V4和故障下网损改变率V5中的一种或多种，所述经济性指标参数C3包括网损E1、分布式电源投资成本E2、分布式电源维修成本E3、分布式
电源运行成本E4和环境费用E5中的一种或多种，所述继电保护指标参数C4包括短路电流R1和继保装置R2中的一种或多种；根据所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数、脆弱性指标参数、经济性指标参数和继电保护指标参数，从所述多个分布式电源接入候选方案中选取最优的一个作为最终的分布式电源接入方案，并输出所述最终的分布式电源接入方案。6.根据权利要求5所述的区域多能源系统承载能力分析方法，其特征在于，所述根据所述多个分布式电源接入候选方案在实施之后的区域多能源系统的电能质量指标参数、脆弱性指标参数、经济性指标参数和继电保护指标参数，从所述多个分布式电源接入候选方案中选取最优的一个作为最终的分布式电源接入...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡冉，马楠，邓世聪，黄湛华，徐启源，何亮，伍炜卫，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：