一种配电网可开放容量标准计算仿真方法、系统及应用技术方案

本发明专利技术属于配电网数据处理技术领域，公开了一种配电网可开放容量标准计算仿真方法、系统及应用。所述仿真方法包括：获取配电网开放容量标准计算涉及的数据；固化配电网开放容量标准计算相关仿真边界条件；分别对配变、线路、变电站分场景的最大接入容量进行仿真，获得配电网设备可开放容量计算结果。本发明专利技术构建仿真模型，分场景开展配电网设备最大接入分布式电源容量仿真：依据配电设备开放容量计算方法及原则，通过调整线路长度、设备容量、负荷及其分布、负载率等参数，分场景对10kV配变、10kV线路、高压变电站的最大接入容量进行仿真，得出仿真结果，为分布式电源接入容量提供参考。为分布式电源接入容量提供参考。为分布式电源接入容量提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网可开放容量标准计算仿真方法、系统及应用


[0001]本专利技术属于配电网数据处理
，尤其涉及一种配电网可开放容量标准计算仿真方法、系统及应用。

技术介绍

[0002][0003]配电网可开放容量评估是电网规划及运维管理的一个热点和难点。配电网设备装接负荷或者新能源过多容易造成配电网的重过载运行，产生安全隐患、可靠供电等问题；配电网设备装接负荷或者新能源较少又容易导致轻载运行，设备利用率低，浪费电力资源。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)现有技术中不能明确配电网开放容量标准计算涉及的数据需求，无法准确获得最大接入容量信息。(2)现有技术中不能固化配电网开放容量标准计算相关边界条件，不能对10kV线路热稳定极限负荷及10kV线路最大接入分布式电源仿真边界条件进行准确确认。(3)现有技术中，没有结合配变、线路、变电站分场景的最大接入容量仿真，不能给出配电网设备可开放容量典型计算结果。不能不能为实际运行提供理论支持，使得设备利用率以及电力资源利用率差。

技术实现思路

[0005]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种配电网可开放容量标准计算仿真方法、系统及应用。
[0006]所述技术方案如下：配电网可开放容量标准计算仿真方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0007]S1，获取配电网开放容量标准计算涉及的数据；所述数据包括：历史运行数据、运行设备参数、电网实测数据、电网和新能源数据、分布式电源的建设规划数据、地理位置数据、电网结构数据、运行方式数据、负荷类型数据、负荷水平数据以及时间尺度数据；
[0008]S2，固化配电网开放容量标准计算仿真边界条件；边界条件包括：配电网设备最大负载率、电压偏差、谐波电流允许值、短路电流允许值、线路热稳定极限负荷及线路最大接入分布式电源；
[0009]S3，分别对线路、配变、变电站分场景的最大接入容量进行仿真，获得配电网设备可开放容量计算结果。对线路最大接入容量进行仿真包括：基于均匀式负荷分布模型、递减式负荷分布模型、递增式负荷分布模型、先增后减式负荷分布模型、先减后增式负荷分布模型，依次构建各负荷分布模型的负荷分布函数：
[0010]p(x)＝P/L；
[0011]p(x)＝2P
·
x/L2；
[0012]p(x)＝2P
·
(L
‑
x)/L2；
[0013][0014][0015]p(x)是距线路首端x km处负荷点三相功率(即三相负荷密度)(kW*km
‑1)，P是线路始端传输三相有功功率(kW)，x是距线路首端距离(km)，L是线路总长度(km)。
[0016]对配变最大接入容量进行仿真包括：分布式光伏容量占比＝分布式光伏容量/10kV配变容量
×
100％。
[0017]对变电站最大接入容量进行仿真包括：电网侧储能容量配置：通过降低变电站负载率、削峰填谷以降低电网负荷峰谷差率，对变电站降载以及削峰填谷的储能容量配置；
[0018]电源侧储能容量配置：采用样本估计整体的方法对区域内新能源侧储能容量配置进行估算；
[0019]用户侧储能容量配置：采取样本估计方法对区域内的用户侧储能容量配置进行估算。
[0020]本专利技术的另一目的在于提供一种实现所述配电网可开放容量标准计算仿真方法的系统，该配电网可开放容量标准计算仿真系统包括：
[0021]数据获取模块，用于获取配电网开放容量标准计算涉及的数据；所述数据包括：历史运行数据、运行设备参数、电网实测数据、电网和新能源、分布式电源的建设规划数据、地理位置、电网结构、运行方式、负荷类型、负荷水平以及时间尺度数据；
[0022]仿真边界条件固化模块，用于固化配电网开放容量标准计算相关仿真边界条件，边界条件包括配电网设备最大负载率、电压偏差、谐波电流允许值、短路电流允许值、线路热稳定极限负荷及线路最大接入分布式电源；
[0023]分场景仿真计算模块，用于分别对配变、线路、变电站分场景的最大接入容量进行仿真，获得配电网设备可开放容量计算结果。
[0024]本专利技术的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述的配电网可开放容量标准计算仿真方法。
[0025]本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述的配电网可开放容量标准计算仿真方法。
[0026]结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：
[0027]第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本专利技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果，具体描述如下：
[0028]本专利技术梳理配电网可开放容量标准计算数据需求，从配电网设备最大负载率、电压偏差、谐波电流允许值等方面分析计算原则，依据相关数据及原则，应用有源配电网综合分析系统工具进行仿真，并计算出典型配电网设备可开放容量结果，本专利技术有助于合理、高效利用电网资源，科学指导多元化负荷和新能源的有序接入。
[0029]第二、把技术方案看作一个整体或者从产品的角度，本专利技术所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：本专利技术构建仿真模型，分场景开展配电网设备最大接入分布式电源容量仿真：依据配电设备开放容量计算方法及原则，通过调整线路长度、设
备容量、负荷及其分布、负载率等参数，分场景对10kV配变、10kV线路、高压变电站的最大接入容量进行仿真，得出仿真结果，为分布式电源接入容量提供参考。
附图说明
[0030]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0031]图1是本专利技术实施例提供的基于大数据配电网可开放容量计算方法流程图；
[0032]图2是本专利技术实施例提供的均匀式负荷分布曲线图；
[0033]图3是本专利技术实施例提供的为递减式负荷分布曲线图；
[0034]图4是本专利技术实施例提供的为递增式负荷分布曲线图；
[0035]图5是本专利技术实施例提供的为先增后减式负荷分布曲线图；
[0036]图6是本专利技术实施例提供的为先减后增式负荷分布曲线图；
[0037]图7是本专利技术实施例提供的400kVA配变仿真模型图；
[0038]图8是本专利技术实施例提供的1600VA配变仿真模型图；
[0039]图9是本专利技术实施例提供的10kV线路最大接入分布式光伏仿真示意图；
[0040]图10是本专利技术实施例提供的配电网可开放容量标准计算仿真系统示意图；
[0041]图11高压变电站最大接入分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网可开放容量标准计算仿真方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1，获取配电网开放容量标准计算涉及的数据；所述数据包括：历史运行数据、运行设备参数、电网实测数据、电网和新能源数据、分布式电源的建设规划数据、地理位置数据、电网结构数据、运行方式数据、负荷类型数据、负荷水平数据以及时间尺度数据；S2，固化配电网开放容量标准计算仿真边界条件；边界条件包括：配电网设备最大负载率、电压偏差、谐波电流允许值、短路电流允许值、线路热稳定极限负荷及线路最大接入分布式电源；S3，分别对线路、配变、变电站、分场景的最大接入容量进行仿真，获得配电网设备可开放容量计算结果。2.根据权利要求1所述的配电网可开放容量标准计算仿真方法，其特征在于，步骤S3中，对线路最大接入容量进行仿真包括：基于均匀式负荷分布模型、递减式负荷分布模型、递增式负荷分布模型、先增后减式负荷分布模型、先减后增式负荷分布模型，依次构建各负荷分布模型的负荷分布函数：p(x)＝P/Lp(x)＝2P
·
x/L2p(x)＝2P
·
(L
‑
x)/L
22
p(x)是距线路首端x km处负荷点三相功率，即三相负荷密度，单位为kW*km
‑1；P是线路始端传输三相有功功率，单位为kW；x是距线路首端距离，单位为km；L是线路总长度，单位为km。3.根据权利要求1所述的配电网可开放容量标准计算仿真方法，其特征在于，步骤S3中，对配变最大接入容量进行仿真包括：分布式光伏容量占比＝分布式光伏容量/10kV配变容量
×
100％。4.根据权利要求1所述的配电网可开放容量标准计算仿真方法，其特征在于，步骤S3中，对变电站最大接入容量进行仿真包括：电网侧储能容量配置：通过降低变电站负载率、削峰填谷以降低电网负荷峰谷差率，对变电站降载以及削峰填谷的储能容量配置；电源侧储能容量配置：采用样本估计整体的方法对区域内新能源侧储能容量配置进行估算；用户侧储能容量配置：采取样本估计方法对区域内的用户侧储能容量配置进行估算。5.根据权利要求4所述的配电网可开放容量标准计算仿真方法，其特征在于，降低变电站负载率包括：配置储能设备的功率，计算公式如下：P
BESS
＝max{max{P(t)
‑
P
OL
}；P
C
}
式中，P
BESS
为储能的配置功率选取值，P(t)为实时负荷功率值，P
OL
为变电站的重载功率阈值，P
C
为重要负荷的功率大小；基于上述储能功率选取值，配置储能的容量计算公式如下：E
BESS
＝P
BESS
×
max{T
OL
；T
C
}式中，E
BESS
为储能的配置容量选取值，P
BESS
为储能的配置功率选取值，T
OL
为变电站的重载时间，T
C
为重要负荷的运行周期；削峰填谷包括：储能的功率取电网调峰的功率最大限值，储能功率的计算公式如下：P
BESS
＝max{|ΔP1|,|ΔP2|,
…
,|ΔP
N
|}式中，P
BESS
为储能系统的功率选取值，|ΔP
i
|(i＝1,2,
…
,N)为各个时刻计算得到的储能系统的出力需求值；基于以上的储能功率确定值，储能的容量选取式为：E
BESS
＝max{N1,N2}N1＝max{|ΔP1ΔT|,|ΔP1ΔT+ΔP2ΔT|,
…
,|ΔP1ΔT+ΔP2ΔT+
…
+ΔP
N
ΔT|}式中：E
BESS
为储能系统的容量选取值；ΔT为数据采样时间间隔；1～m1，m2～m3，...，m
j
～m
n
为储能处于充放电状态的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：严俊，张鹏，李文龙，王少芳，李文琦，张金平，武彩凤，单存知，岳晴，
申请(专利权)人：天津天大求实电力新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：