配电网电压扰动耦合特性分析方法技术

本申请公开了配电网电压扰动耦合特性分析方法

【技术实现步骤摘要】
配电网电压扰动耦合特性分析方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及配电网
，尤其涉及配电网电压扰动耦合特性分析方法
、
装置及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着大规模分布式电源和快速波动性负荷接入配电网，改变了网络的拓扑结构，使整个配电网成为一个多源网络，从而改变配电网潮流和电压分布
。
光伏系统作为主要的可再生能源之一，正逐步从大型集中式发电向大规模分布式发电方向发展
。
但由于分布式电源其出力的不确定性和间歇性，导致配电网运行过程中出现电压波动
、
电压越限等严重的电压质量问题
。
[0003]相比于传统配电网，有源配电网的电压质量问题更为复杂多变，多个扰动源的密集接入，导致电压扰动存在叠加耦合，交互影响
。
电压问题是配电网运行控制需要解决的重要问题，有效获取负荷功率和分布式电源出力波动与系统电压之间的关系，是解决电压问题的重要前提
。
[0004]中国专利
《
一种含高比例分布式光伏接入配电网电压控制方法及系统
》
，公开号：
CN 104679098A
，公开日：
2023
年
04
月
04
日，具体公开了获取馈线各节点的实时电压，并确定光伏逆变器的实时功率和无功可调浴度；将多个节点的有功量测值和无功量测值输入多元状态学习网络进行训练；将功率扰动值加入多元状态学习网络模型后，分别得到有功电压灵敏度和无功电压灵敏度；依据馈线各节点的实时电压确定配电网节点电压的越限参考量；依据有功电压灵敏度
、
无功电压灵敏度确定各个可控节点的调控优先级，并优先通过调控优先级大的可控节点对越限参考量大的配电网节点进行电压调控
。
然而该技术中采用了固定的功率扰动值，并没有考虑到不同分布式光伏接入时所产生的不同电压扰动特性
。
[0005]中国专利
《
一种面向储能优化配置的低压配电网电压灵敏度快速求解方法
》
，公开号：
CN 114580770A
，公开日：
2022
年
06
月
03
日，具体公开了形成低压配电网的邻接矩阵，利用
Dijkstra
算法求取最短路径数组，然后基于最短路径数组求取低压配电网始端节点
(
配电变压器二次侧
)
至任意节点的最短路径集合，最后利用计及低压配电线路网损的电压
—
有功和电压
—
无功关系式求取电压
—
有功灵敏度矩阵各元素以及电压
—
无功灵敏度矩阵各元素
。
该技术虽然提出了采用最短路径数组进行灵敏度的快速求解，但需要算法完全遍历所有节点，计算仍然较为复杂
。

技术实现思路

[0006]本申请针对现有技术中并没有考虑到不同分布式光伏系统接入时所产生的不同电压扰动特性，由此造成实际对电压调控时采用固定的功率扰动值所进行的电压调控并不准确，提供配电网电压扰动耦合特性分析方法
、
装置及存储介质，能够根据不同分布式光伏系统输出对应的电压扰动情况，从而便于后续进行海量分布式电源和快速波动负荷接入配电网的策略规划
。
[0007]为实现上述技术目的，本申请提供的一种技术方案是，配电网电压扰动耦合特性分析方法，包括如下步骤：
S1
：获取分布式光伏出力数据，根据分布式光伏出力数据建立光伏电源出力模型；
S2
：获取配电网的
SCR
值，构建弱电网场景模型；
S3
：根据光伏电源出力模型以及弱电网场景模型输出各个节点的电压扰动时空分布曲线；
S4
：获取各个节点基础电网数据，根据最短路径算法计算电压对节点注入功率灵敏度，输出功率扰动与节点电压相关曲线；
S5
：根据电压扰动时空分布曲线以及功率扰动与节点电压相关曲线，输出各个节点电压扰动耦合特性模型；
S6
：接收分析指令，获取待分析的配电网数据，输入至电压扰动耦合特性模型中，进行配电网电压扰动耦合特性分析
。
[0008]进一步的，分布式光伏出力数据包括：分布式光伏出力系数
、
分布式光伏容量以及系统基准容量
。
[0009]进一步的，步骤
S2
中包括设定
SCR
阈值，获取配电网的
SCR
值，将
SCR
值低于
SCR
阈值的配电网归为弱电网，将
SCR
值高于
SCR
阈值的配电网归为强电网；根据弱电网的电网数据建立弱电网场景模型
。
[0010]进一步的，步骤
S3
还包括：获取节点未接入电压大小以及接入后电压大小计算电压上升率
L
i,t
，根据电压上升率
L
i,t
输出电压扰动时空分布曲线
。
[0011]进一步的，步骤
S4
还包括：根据各个节点的基础电网数据计算得到节点
i
的电压对节点
j
功率的灵敏度因子：功率的灵敏度因子：其中，
R
m
表示节点
m
‑1与节点
m
之间的电阻；
X
m
表示节点
m
‑1与节点
m
之间的电抗；
U
m
表示节点
m
的电压；
B
表示从节点
i
到配电网首端节点的最短路径与节点
j
到配电网首端节点的最短路径的交集
。
[0012]进一步的，根据节点
i
的电压对节点
j
功率的灵敏度因子计算电压对节点注入功率灵敏度，得到功率
‑
电压灵敏度矩阵
S
：其中，
S
表示功率
‑
电压灵敏度矩阵，
U
i
表示节点
i
的电压；
P
L,j
表示节点
j
的有功功率；
n
表示节点总数；
表示节点
i
的电压对节点
j
有功功率的灵敏度因子；表示节点
i
的电压对节点
j
无功功率的灵敏度因子；
θ
n
为节点
i
的相位角
。
[0013]进一步的，步骤
S4
包括：获取各个节点基础电网数据，根据改进
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
配电网电压扰动耦合特性分析方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1
：获取分布式光伏出力数据，根据分布式光伏出力数据建立光伏电源出力模型；
S2
：获取配电网的
SCR
值，构建弱电网场景模型；
S3
：根据光伏电源出力模型以及弱电网场景模型输出各个节点的电压扰动时空分布曲线；
S4
：获取各个节点基础电网数据，根据最短路径算法计算电压对节点注入功率灵敏度，输出功率扰动与节点电压相关曲线；
S5
：根据电压扰动时空分布曲线以及功率扰动与节点电压相关曲线，输出各个节点电压扰动耦合特性模型；
S6
：接收分析指令，获取待分析的配电网数据，输入至电压扰动耦合特性模型中，进行配电网电压扰动耦合特性分析
。2.
如权利要求1所述的配电网电压扰动耦合特性分析方法，其特征在于：分布式光伏出力数据包括：分布式光伏出力系数
、
分布式光伏容量以及系统基准容量
。3.
如权利要求1所述的配电网电压扰动耦合特性分析方法，其特征在于：步骤
S2
中包括设定
SCR
阈值，获取配电网的
SCR
值，将
SCR
值低于
SCR
阈值的配电网归为弱电网，将
SCR
值高于
SCR
阈值的配电网归为强电网；根据弱电网的电网数据建立弱电网场景模型
。4.
如权利要求1所述的配电网电压扰动耦合特性分析方法，其特征在于：步骤
S3
还包括：获取节点未接入电压大小以及接入后电压大小计算电压上升率
L
i,t
，根据电压上升率
L
i,t
输出电压扰动时空分布曲线
。5.
如权利要求1所述的配电网电压扰动耦合特性分析方法，其特征在于：步骤
S4
还包括：根据各个节点的基础电网数据计算得到节点
i
的电压对节点
j
功率的灵敏度因子：功率的灵敏度因子：其中，
R
m
表示节点
m
‑1与节点
m
之间的电阻；
X
m
表示节点
m
‑1与节点
m
之间的电抗；
U
m
表示节点
m
的电压；
B
表示从节点
i
到配电网首端节点的最短路径与节点
j
到配电网首端节点的最短路径的交集
。6.
如权利要求5所述的配电网电压扰动耦合特性分析方法，其特征在于：根据节点
i
的电压对节点
j
功率的灵敏度因子计算电压对节点注入功率灵敏...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯建东，吴志，张驰，徐一骏，朱逸芝，吴元熙，罗进圣，胡鹏程，余才阳，顾伟，陈翔，罗啸远，朱涛，冯谦，徐旭，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：