一种含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤a，建立目标函数；步骤b，随机生成一群分布式电源容量粒子；步骤c～d，计算并更新容量粒子的速度矢量和容量矢量及限制范围；步骤e，计算容量粒子的适应值；步骤f，评估粒子的优劣；步骤g，判断算法是否达到最大迭代次数；步骤h，判断算法是否停止；步骤i，调整惯性权重，并返回步骤c；步骤j，得到三级保护容量边界值。在本含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法中，结合多种约束条件，以可接入分布式电源的最大容量为目标函数，运用自适应粒子群算法，计算得到满足配电网三级保护动作要求的多分布式电源最大容量边界值。
【技术实现步骤摘要】
一种含高比例iider配电网的三级保护容量边界值计算方法，属于配电网保护与自动化技术设备领域。
技术介绍
1、目前电网中分布式电源(distributed energy resources,ders)的渗透率不断提高，逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed energy resources,iiders)作为分布式电源并网的主要形式，大量分散地接入中低压配电网负荷附近，能够降低能源成本、减少输送功率损耗，有利于缓解我国能源与负荷需求的矛盾。传统配电网中，保护装置(protection devices，pds)在检测到线路故障时，迅速跳闸切除故障，在有源配电网中，短路电流的幅值和分布特征都发生了变化，导致原有的保护方案可能会拒动或误动，从而扩大了故障的影响，增加了经济损失，降低了供电可靠性。
2、为保证配电网安全可靠运行，从不影响保护装置正确动作的角度出发，在现有技术中，也提出了限制der提供的短路电流的措施，如：
3、文献“刘素梅，王丹枫，李伟，等.适应电流差动保护的光伏电站边界接入容量分析[j].可再生能源，2023，41(05)：644-652.”，文献“王江海，邰能灵，宋凯，等.考虑继电保护动作的分布式电源在配电网中的准入容量研究[j].中国电机工程学报，2010，30(22)：37-43.”文献“陈晓龙，李永丽，赵曼勇，等.计及配电网电流保护整定原则的逆变型分布式电源准入容量计算[j].电力自动化设备，2016，36(06)：156-162.”。
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p>4、考虑分布式电源接入对电流差动保护、三段式电流保护、反时限过电流保护的影响，提出了计及配电网继电保护约束的分布式电源准入容量计算模型。der的接入容量还需要受到电压质量、谐波指标、设备适应性、潮流分布等系统运行指标的约束。在高比例分布式电源接入的情况下，在进行保护适用性分析时，应综合考虑保护约束条件、电压偏差约束条件等多个约束条件，而当前准入容量的计算基本都只针对单一约束条件，缺少综合考虑各影响因素的方案。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种含高比例iider配电网的三级保护容量边界值计算方法，为定量分析分布式电源接入对配电网保护带来的影响，以期为配电网保护的配置与调整提供支撑，提出一种以三级保护为保护方案，结合多种约束条件，以可接入分布式电源的最大容量为目标函数，运用自适应粒子群算法，计算得到满足配电网三级保护动作要求的多分布式电源最大容量边界值。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该含高比例iider配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
3、步骤a，给定配电网后，以所要求解的某段馈线或某个范围内分布式电源容量最大之和作为目标函数；
4、步骤b，根据分布式电源的容量约束，随机生成一群分布式电源容量粒子；
5、步骤c，计算并更新容量粒子的速度矢量和容量矢量；
6、步骤d，确定分布式电源容量计算模型的多个约束条件，并进一步确定容量粒子速度矢量和容量矢量的限制范围；
7、步骤e，计算粒子群中各分布式电源容量粒子的适应值；
8、步骤f，通过粒子的适应值度量粒子的优劣程度，找到当前的个体极值和全局极值；
9、步骤g，判断算法是否达到最大迭代次数，如果达到最大迭代次数，执行步骤j，如果未达到最大迭代次数，执行步骤h；
10、步骤h，判断算法是否停滞，如果停滞，执行步骤i，如果未停滞，返回步骤c；
11、步骤i，根据粒子适应值不同采取相应的自适应策略，调整惯性权重，并返回步骤c；
12、步骤j，输出粒子群中的全局极值的相关信息，得到三级保护容量边界值。
13、优选的，在步骤d中，约束条件包括继电保护协调配合约束、电压偏差约束、渗透率约束以及单点并网装机容量约束。
14、优选的，在步骤d中，限制范围为：以电压偏差约束得到对应每个粒子的取值范围；以及局部粒子的不等式限制条件；以渗透率约束得到局部粒子的不等式限制条件；以继电保护协调配合约束得到几个局部粒子的不等式限制条件。
15、优选的，继电保护协调配合约束，具体包括：
16、(1)线路lx末端发生两相短路故障时，线路lx上断路器qfx的iii段保护的灵敏度不应低于1.3：
17、
18、其中，为线路lx末端发生两相短路时流过断路器qfx的故障电流；zlx为线路lx的阻抗，为末端发生两相短路时系统提供的短路电流；为断路器qfx电流iii段保护的最小整定值
19、(2)线路lx的相邻线路发生故障时，流过断路器qfx的反向故障电流要小于其iii段保护的整定值：
20、
21、其中，ilx，w为线路lx的相邻线路发生故障时，分布式电源产生的流过qfx的反向故障电流；
22、(3)取电流i段保护范围应在线路全长的15％以上：
23、
24、其中，为线路lx的15％处发生两相短路时流过断路器qfx的故障电流；为线路15％处发生两相短路时系统提供的短路电流；为断路器qfx电流i段保护的最大整定值；
25、(4)假设线路lx的x％处有下级分支线路，分支线路上发生故障时，需要保证线路出口保护i段不会越级动作，因此i段保护区不应覆盖到该分支线路出口，线路lx的x％处发生三相短路故障时，流过断路器qfx的故障电流要小于其i段保护的整定值：
26、
27、其中：为线路lx的x％处发生三相短路时流过断路器qfx的故障电流；为线路x％处发生三相短路时系统提供的短路电流。
28、优选的，在电压偏差约束中，单个分布式电源接入引起的单点线路电压偏移量正比于分布式电源容量以及从接入点看进去的系统阻抗，沿馈线分布的单个分布式电源接入后在i点引起的电压偏差表示为：
29、
30、其中，un为配电网的额定电压，zl，i为分布式电源接入点到10kv母线的线路阻抗；
31、馈线上电压偏差最严重点的电压偏差由分布式电源引起的最大电压上偏差约束以及由负载引起的最大电压下偏差约束共同决定：
32、
33、其中，l为总馈线长度(即为馈线的供电半径)；pder表示馈线上所有分布式电源的有功功率；pl表示馈线上所有负荷的有功功率；r和x分别为馈线单位距离的等值电阻和电抗，φ表示负荷功率因数，取为0.9。
34、优选的，在渗透率约束定义为：
35、
36、单点并网装机容量约束为：分布式电源的装机容量：sder.i≤6mw。
37、优选的，在步骤a中，分布式电源最大容量目标函数可表示为：
38、
39、其中：sder.i为第i个并网分布式电源的装机容量，单位为mw；n为分布式电源的数量本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：在步骤d中，约束条件包括继电保护协调配合约束、电压偏差约束、渗透率约束以及单点并网装机容量约束。
3.根据权利要求2所述的含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：在步骤d中，限制范围为：以电压偏差约束得到对应每个粒子的取值范围；以及局部粒子的不等式限制条件；以渗透率约束得到局部粒子的不等式限制条件；以继电保护协调配合约束得到几个局部粒子的不等式限制条件。
4.根据权利要求2所述的含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：继电保护协调配合约束，具体包括：
5.根据权利要求2所述的含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：在电压偏差约束中，单个分布式电源接入引起的单点线路电压偏移量正比于分布式电源容量以及从接入点看进去的系统阻抗，沿馈线分布的单个分布式电源接入后在i点引起的电压偏差，表示为：
6.根据权利要求2所述的含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：渗透率约束定义为：
7.根据权利要求1所述的含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：在步骤a中，分布式电源最大容量目标函数可表示为：
8.根据权利要求1所述的含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：在步骤c中，对群体中每一容量粒子Pi，根据如下公式更新粒子Pi的容量矢量Si：
9.根据权利要求1所述的含高比例IIDER配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：在步骤i中，
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【技术特征摘要】
1.一种含高比例iider配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的含高比例iider配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：在步骤d中，约束条件包括继电保护协调配合约束、电压偏差约束、渗透率约束以及单点并网装机容量约束。
3.根据权利要求2所述的含高比例iider配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：在步骤d中，限制范围为：以电压偏差约束得到对应每个粒子的取值范围；以及局部粒子的不等式限制条件；以渗透率约束得到局部粒子的不等式限制条件；以继电保护协调配合约束得到几个局部粒子的不等式限制条件。
4.根据权利要求2所述的含高比例iider配电网的三级保护容量边界值计算方法，其特征在于：继电保护协调配合约束，具体包括：
5.根据权利要求2所述的含高比例iider配电网的...
【专利技术属性】
技术研发人员：范开俊，曹金铭，徐丙垠，武岳，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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