含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法及相关组件技术方案

本申请公开了一种含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法及相关组件，涉及电网控制领域，该方法包括：获取输配电系统中所有节点的节点信息；节点包括分布式能源；根据节点信息中每个分布式能源的状态参数，确定每个分布式能源的有功功率和无功功率的功率调节关系；根据所有分布式能源的功率调节关系，确定所有分布式能源的聚合功率调节关系，以利用聚合功率调节关系对输配电系统进行无功调节。本申请确定了输配电系统中每个分布式能源的功率调节关系，并进一步确定了所有分布式能源的聚合功率调节关系，以应用于输配电系统的无功调节，为输配电系统的无功调节提供了技术支持，有利于提高电力系统的安全性，保障电网安全稳定运行。全稳定运行。全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法及相关组件


[0001]本专利技术涉及电网控制领域，特别涉及一种含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法及相关组件。

技术介绍

[0002]在碳达峰、碳中和战略的推动下，分布式能源的装机容量持续增长，然而分布式新渗透率的逐步升高为电力系统运行带来了新的挑战，分布式新能源机组的出力间歇性以及有限的功率控制能力，使得电网源端的不确定性增大。
[0003]无功功率平衡在保持输电网弹性方面起着至关重要的作用，充足的无功调节能力通常被视为电压安全性的指标。传统无功相关辅助服务主要由大型同步发电机和其他战略性部署的无功设备实现，如静态同步补偿器(Static Synchronous Compensator，STATCOM)和静态无功补偿器(Static Var Compensator，SVC)。
[0004]目前在新型电力系统和大型发电厂正考虑采用分布式能源作为替代能源，为电网提供必要的辅助服务，如满足爬坡需求、确保足够的惯性以及提供无功调节能力以保持无功平衡。但目前研究中，对于输配电系统中存在分布式能源时的无功容量分析较少，并没有有效的估计方法来判断分布式能源的无功调节能力。
[0005]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法及相关组件，以有效分析分布式能源的无功调节能力。其具体方案如下：
[0007]一种含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法，包括：
[0008]获取输配电系统中所有节点的节点信息；所述节点包括分布式能源；
[0009]根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的功率调节关系；
[0010]根据所有所述分布式能源的所述功率调节关系，确定所有所述分布式能源的聚合功率调节关系，以利用所述聚合功率调节关系对所述输配电系统进行无功调节。
[0011]优选的，根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的功率调节关系的过程，包括：
[0012]根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的运行域，将所述运行域的外包络线作为功率调节关系；
[0013]所述状态参数包括硬件容量和最大发电量。
[0014]优选的，根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的运行域的过程，包括：
[0015]根据第一公式确定所述分布式能源的有功功率和无功功率的运行域；
[0016]所述第一公式具体为：
[0017][0018]其中，C
i
为第i个所述分布式能源的所述运行域，和分别为第i个所述分布式能源的有功功率和无功功率，和分别为第i个所述分布式能源中逆变器的所述硬件容量和太阳能电池板的所述硬件容量，为第i个所述分布式能源一天中的所述最大发电量。
[0019]优选的，根据所有所述分布式能源的所述功率调节关系，确定所有所述分布式能源的聚合功率调节关系的过程，包括：
[0020]根据所有所述分布式能源的所述运行域，确定所有所述分布式能源的聚合运行域，将所述聚合运行域的外包络线作为聚合功率调节关系。
[0021]优选的，根据所有所述分布式能源的所述运行域，确定所有所述分布式能源的聚合运行域的过程，包括：
[0022]根据第二公式确定所有所述分布式能源的聚合运行域；
[0023]所述第二公式具体为：
[0024][0025]其中，C
sub
为所述聚合运行域，和分别为所有所述分布式能源的总有功功率和总无功功率，N为所有所述分布式能源的个数。
[0026]优选的，所述节点还包括负荷与输配电线路，所述输配电系统无功容量估计方法还包括：
[0027]根据所述聚合功率调节关系、所述负荷的负荷参数和所述输配电线路的线路参数，确定所述输配电系统的系统功率调节关系，以利用所述系统功率调节关系对所述输配电系统进行无功调节。
[0028]优选的，根据所述聚合功率调节关系、所述负荷的负荷参数和所述输配电线路的线路参数，确定所述输配电系统的系统功率调节关系的过程，包括：
[0029]根据所述聚合功率调节关系、所述负荷的负荷参数和所述输配电线路的线路参数，以所有所述分布式能源的总无功功率最小为目标函数，通过最优潮流计算确定所述输配电系统的系统功率调节关系。
[0030]优选的，所述系统功率调节关系包括：包括电压限制约束的第一系统功率调节关系和/或不包括所述电压限制约束的第二系统功率调节关系。
[0031]相应的，本申请还公开了一种电子设备，包括：
[0032]存储器，用于存储计算机程序；
[0033]处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述输配电系统无功容量估计方法的步骤。
[0034]相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述输配电系统无功容量估计方法的步骤。
[0035]本申请公开了一种含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法，包括：获取输配电系统中所有节点的节点信息；所述节点包括分布式能源；根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的功率调节关系；根据所有所述分布式能源的所述功率调节关系，确定所有所述分布式能源的聚合功率调节关系，以利用所述聚合功率调节关系对所述输配电系统进行无功调节。本申请确定了输配电系统中每个分布式能源的功率调节关系，并进一步确定了所有分布式能源的聚合功率调节关系，以应用于输配电系统的无功调节，作为一种有效的无功调节能力的分析方法为输配电系统的无功调节提供了技术支持，有利于提高电力系统的安全性，保障电网安全稳定运行。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术实施例中一种含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法的步骤流程图；
[0038]图2为本专利技术实施例中一种分布式能源的功率运行示意图；
[0039]图3为本专利技术实施例中一种单个分布式能源的运行域示意图；
[0040]图4为本专利技术实施例中一种聚合运行域的运行域示意图；
[0041]图5为本专利技术实施例中一种变电站侧的输配电系统的计算示意图；
[0042]图6为本专利技术实施例中一种输配电系统的运行域示意图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含分布式能源的输配电系统无功容量估计方法，其特征在于，包括：获取输配电系统中所有节点的节点信息；所述节点包括分布式能源；根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的功率调节关系；根据所有所述分布式能源的所述功率调节关系，确定所有所述分布式能源的聚合功率调节关系，以利用所述聚合功率调节关系对所述输配电系统进行无功调节。2.根据权利要求1所述输配电系统无功容量估计方法，其特征在于，根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的功率调节关系的过程，包括：根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的运行域，将所述运行域的外包络线作为功率调节关系；所述状态参数包括硬件容量和最大发电量。3.根据权利要求2所述输配电系统无功容量估计方法，其特征在于，根据所述节点信息中每个所述分布式能源的状态参数，确定每个所述分布式能源的有功功率和无功功率的运行域的过程，包括：根据第一公式确定所述分布式能源的有功功率和无功功率的运行域；所述第一公式具体为：其中，
Ci
为第i个所述分布式能源的所述运行域，和分别为第i个所述分布式能源的有功功率和无功功率，和分别为第i个所述分布式能源中逆变器的所述硬件容量和太阳能电池板的所述硬件容量，为第i个所述分布式能源一天中的所述最大发电量。4.根据权利要求3所述输配电系统无功容量估计方法，其特征在于，根据所有所述分布式能源的所述功率调节关系，确定所有所述分布式能源的聚合功率调节关系的过程，包括：根据所有所述分布式能源的所述运行域，确定所有所述分布式能源的聚合运行域，将所述聚合运行域的外包络线作为聚合功率调节关系。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建旺，叶庆，黄建阳，胡哲千，梁钧原，李峰，周世杰，徐玉荣，葛天奇，缪月森，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司杭州市余杭区供电公司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：