一种电网中清洁能源电力分布的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种电网中清洁能源电力分布的计算方法，包括如下步骤：步骤1：在清洁能源接入发电系统后，对电网进行基态潮流计算，获得整个电网的电力流动分布；步骤2：以一个清洁电源为出发点，结合电网有功潮流的流动方向，通过拓扑分析进行单一电源的供电范围分析；步骤3：基于电网有功潮流的大小，进行电网支路中清洁能源注入功率的分布比例的计算。本发明专利技术可以实现更为细致的清洁能源消费分析，提高清洁能源电力规划和电力系统监控精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于配电自动化

技术介绍
自2005年2月16日《联合国气候变化公约京都议定书》正式生效实施后，二氧化碳减排额将成为一种商品在世界流通。目前我国二氧化碳排放量已位居世界第二，其他温室气体排放量也居世界前列。我国在开发和利用能源方面还存在着许多问题，主要是(一 )能源的生产量不能满足能源消费需求的增长；( 二)能源消费结构不合理；(三)能源利用效率不高；(四)对开发和利用新能源和可再生能源战略意义认识不足。因此，我国当前的能源政策是通过节能降耗，以提高能源利用率，加速能源结构调整，大力发展清洁能源。随着清洁能源的建设，清洁能源覆盖了越来越多的电力用户。因为清洁能源的广泛应用和接入，其电力不但能供给自身负荷区域，也反馈到电网中为越来越多的电力用户所应用分享，所以电网中流动的清洁能源比例在逐步提高。传统的清洁能源分布统计方法，通常以某一区域做宏观统计，通过该区域的清洁能源总体比例来表征电网的清洁能源利用水平。但是，如果能够准确地把握清洁能源在电网中的分布，计算出各个用户利用的清洁能源比例，则一方面可以为能源策略的制定者提供更为细致的电力规划决策依据，更重要的是可以根据用户用电的清洁能源比例设置细分电价，并通过价格杠杆或补贴机制进一步促进清洁能源的发展，发挥社会整体力量共同构建生态环保、可持续发展的现代社会。在分布式电力系统中，潮流计算是电力系统非常重要的分析计算方法，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。但是，现有技术中没有将潮流计算应用于清洁能源的电力分布计算中，而是采用的前述宏观统计这种粗放式的计算方法。在电力规划过程中，传统方法得到的数据不够精确，往往无法采用或者无法用于实现电力分布的精确的预测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案，其特征在于包括下述步骤步骤1 在清洁能源接入发电系统后，对电网进行基态潮流计算，获得整个电网的电力流动分布；步骤2 以一个清洁电源为出发点，结合所述电网有功潮流的流动方向，通过拓扑分析进行单一电源的供电范围分析；步骤3 基于所述电网有功潮流的大小，进行电网支路中清洁能源注入功率的分布比例的计算。优先地，还包括步骤4:重复步骤2和步骤3，对所述多个清洁电源的供电范围分别进行清洁功率的分布比例的计算；步骤5 将步骤4中获得的所述多个清洁能源的电力，进行叠加，得到电网中各处的清洁能源整体分布。本专利技术所提供的清洁能源电力分布计算方法，可以实现更为细致的清洁能源消费分析，得到清洁能源电力规划和电力系统监控所需的多项重要数据，从而提高清洁能源电力规划和电力系统监控精度。同时，由于本计算方法只需进行一次基态潮流计算，计算简单快速，可以实时计算，方便对电网的监控。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术所提供的清洁能源电力分布计算方法的流程图；图2为电网基态潮流的示意图；图3为电网中清洁能源分布的估算结果图。具体实施例方式本专利技术所提供的清洁能源电力分布计算方法可以应用在分布式发电系统中。该分布式发电系统中包括多个清洁能源，例如水力发电、风力发电等。该方法用于计算出清洁能源在整个电网中的分布状况，甚至可以用于计算出各个支路或者各个用户利用的清洁能源比例。本专利技术所提供的清洁能源电力分布计算方法，整体上包括以下步骤步骤1 对包含一个或多个清洁能源的电网进行基态潮流计算，获得整个电网的电力流动分布；步骤2 以单个清洁电源为出发点，结合电网有功潮流的流动方向，通过拓扑分析进行单一电源的供电范围分析；步骤3 基于电网有功潮流的大小，进行电网支路中清洁能源注入功率的分布比例的计算；步骤4 重复步骤2和步骤3，对全部清洁电源的供电范围分别进行清洁功率的分布比例的计算；步骤5 将步骤4中获得的各个清洁能源的电力，进行叠加，得到电网中各处的清洁能源整体分布。 可以理解，在电网内仅含有一个清洁能源的时候，可以省略步骤4和步骤5。 具体而言，本专利技术所提供的清洁能源电力分布计算方法的实现步骤如下步骤(1)对电网进行基态潮流计算，获得电网中电源、负荷和设备支路中潮流流动分布情况。步骤O)以一个清洁发电电源为起始点，根据潮流流动方向，进行广度拓扑搜索，以得出其供电范围及电力分布。在以清洁发电电源为起始点进行拓扑广度搜索的时候，若与搜索起始节点联通的电网设备支路中的基态潮流，与此次搜索方向一致，则使该设备支路及对侧节点，进入该电源的供电范围。此时将该设备支路称为该搜索起始点的“供电支路”，将对侧节点称为该搜索起始点的“下级供电节点”。步骤(3)将本次搜索起始点的所有“供电支路”上的功率进行加总，得到支路总功率Pnd_0_Sum，并得到各条“供电支路” i中的功率占支路总功率Pnd_0_sum的功率比例 Ki，其中Ki = Pi/Pnd_0_sum, Pi是一条“供电支路”的功率。步骤(4)用作为本次搜索起始点的清洁能源的注入功率P和功率比例Ki，计算各条“供电支路” i中的清洁能源电力Pci，其中Pci = P*Ki。通过步骤( 和步骤，将作为搜索起始点的清洁能源的注入功率，根据该清洁能源的所有“供电支路”的功率之比，分配到各个“供电支路”上。步骤(5)将“下级供电节点”递归带入步骤(2)至步骤⑷的计算过程，直至没有新的“下级供电节点”。这样就算出了对于某一清洁能源而言的供电范围内的电力分布。步骤(6)对所有的清洁能源均进行上述步骤2至步骤5的分析，将电力系统的所有支路中的清洁电力相加，即得到整个电网中清洁能源的电力分布。步骤(7)将支路中的清洁能源的注入母线的电力分布相加，即得到各负荷节点消耗的清洁能源电力。可以理解，如果只需要计算某一清洁能源而言的供电范围内的电力分布，则只需进行步骤1至步骤5 ；如果还需要计算整个电网中所有清洁能源的电力分布，则需要进行步骤1至步骤6 ；如果需要计算负荷节点消耗的清洁能源电力，则需要进行步骤1至步骤5以及步骤7。由于可以精确计算各个负荷节点消耗的清洁能源电力，就能够得到细致的清洁能源消费分析。利用步骤1至步骤6计算得到的整个电网的所有清洁能源的电力分布，可以得到清洁能源电力规划和电力系统监控所需的重要数据，从而提高清洁能源电力规划和电力系统监控精度。本专利技术具有如下的优点计算中利用了电网中有功流动的线性化的特点，充分地考虑了各电源对网络的复合影响，同时计算只需进行一次基态潮流计算，计算简单快速，可以实时计算，方便对电网的监控。下面结合图1至图3，对电网中清洁能源电力分布的计算方法展开详细的说明。为简化说明，示例中近似认为电网设备中有功功率损耗为零。本专利技术是网络进行潮流计算，获得整个电网的功率流动分布。步骤A 对有一个或多个清洁能源发电接入后的电网，进行基态潮流计算，获得各电源点的出力情况、负荷功率情况、线路上潮流流动分布情况。如图2中数值如“P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林昌年，袁启海，王国平，魏文辉，林春龙，范玉昆，夏继红，王兰香，
申请(专利权)人：北京科东电力控制系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：