一种分布式电源频繁并离网风险评估方法及系统技术方案

一种分布式电源频繁并离网风险评估方法及系统，属于电力系统技术领域，解决现有的风险评估方法未考虑在保护装置作用下的分布式电源频繁并离网对电网造成影响的问题；本发明专利技术的技术方案根据电网的拓扑结构、各节点的用电功率和分布式电源的发电功率，计算电网潮流以及节点电压偏移，根据预设的电压上限值、下限值，循环判断并入节点的分布式电源是否存在频繁并离网情况，从而对分布式电源频繁并离网的风险进行评估，本发明专利技术的技术方案解析过程清晰、效率高，对于不同电压等级、不同结构的电网具有普遍适用性，并且能准确反映实际工程中分布式电源的运行方式。布式电源的运行方式。布式电源的运行方式。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源频繁并离网风险评估方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统
，涉及一种分布式电源频繁并离网风险评估方法及系统。

技术介绍

[0002]随着经济的迅速发展，依赖化石燃料的传统发电的弊端和缺陷越专利技术显。一方面，化石燃料都是不可再生资源，随着日积月累的消耗，总有消耗殆尽的一天。另一方面，化石燃料在燃烧过程中排放大量温室气体、烟尘等，会对环境造成重大破坏。在这种背景下，清洁能源如太阳能、风能等受到了广泛关注，并且相对于集中式的大型发电站，分布式发电在能量损耗、电能利用率等方面都更具优势。
[0003]由于分布式电源受天气、季节的影响，具有很强的随机性和波动性，当大量分布式电源接入电网时，必然会对电网的正常稳定运行造成不可忽视的影响，这给高比例分布式电源接入电网带来了巨大挑战，亟需开展分布式电源接入电网风险评估。然而现有的风险评估方法往往都只考虑分布式电源的接入对电网本身如电压、电流、频率、网损等造成的影响，并未考虑在保护装置的作用下，分布式电源频繁并离网对电网造成的影响，因而需要对分布式电源频繁并离网进行风险评估，这对促进分布式电源接入电网，以及电网的正常运行都具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于设计一种分布式电源频繁并离网风险评估方法及系统，以解决现有的风险评估方法未考虑在保护装置作用下的分布式电源频繁并离网对电网造成影响的问题。
[0005]一种分布式电源频繁并离网风险评估方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、根据电网的拓扑结构以及t场景下各节点的有功功率、无功功率、分布式电源的发电功率，计算各节点在t场景下的总有功功率；
[0007]步骤2、计算电网潮流，根据电网潮流计算节点电压偏移；
[0008]步骤3、设置节点过电压上限值OF和节点过电压下限值OE，循环判断并入节点的分布式电源是否存在频繁并离网情况，判断的方法如下：
[0009]步骤31、判断过电压最严重节点的电压偏移是否大于预设的节点过电压上限值OF，若是，则分布式电源离网，并重新计算电网潮流以及过电压最严重节点，执行相同的判断，直到不再满足判断条件，则结束循环执行步骤32；
[0010]步骤32、按照分布式电源离网的动作顺序，判断分布式电源已离网的节点电压偏移是否小于预设的节点过电压下限值OE，若是，已离网的分布式电源重新并网，重新计算电网潮流，并返回步骤S31，否则继续判断下一节点；
[0011]步骤4、计算分布式电源频繁并离网风险R，对其风险进行评估。
[0012]进一步地，步骤1中所述的各节点在t场景下的总有功功率的计算公式如下：
[0013]P
i_z
(t)＝P
i_p
(t)
‑
P
i_v
(t),i∈N
L
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0014]式中，i为电网拓扑结构上的某一节点；P
i_z
(t)为节点i在t场景下的总有功功率；P
i_p
(t)为节点i在t场景下的有功功率；P
i_v
(t)为并入节点i的分布式电源在t场景下的发电功率；N
L
为该电网包含的节点数量。
[0015]进一步地，步骤2中所述的计算电网潮流的方法如下：
[0016]①
给节点电压赋初值；
[0017]②
回代各支路电流；
[0018]计算末梢节点的注入电流，由外层向根节点推进，计算各节点的注入电流I
i
(k)；
[0019]③
前推求解各节点电压；
[0020]从首端向末端顺潮流方向计算各节点电压U
i
(k+1)如下：
[0021]U
i
(k+1)＝U
j
(k+1)
‑
I
ij
(k)
×
Z
ij
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0022]式中，k为循环次数；
[0023]④
计算节点电压最大修正量max(ΔU
i
)；
[0024]求出各节点电压的修正量ΔU
i
，ΔU
i
＝U
i
(k+1)
‑
U
i
(k)，从而计算出max(ΔU
i
)；
[0025]⑤
判定收敛性；
[0026]若满足max(ΔU
i
)<ε，则计算终止，否则回到步骤
②
。
[0027]进一步地，步骤2中所述的根据电网潮流计算节点电压偏移的计算公式为：
[0028][0029]式中，M
i
(t)为节点i在t场景下的电压偏移；U
i
(t)为节点i在t场景下的实际电压；U
N
为该处的额定电压；N
L
为该电网包含的节点数量。
[0030]进一步地，步骤4中所述的分布式电源频繁并离网风险R的计算公式为：
[0031][0032]其中，num为分布式电源频繁并离网的场景总数，NUM为场景总数。
[0033]一种分布式电源频繁并离网风险评估系统，包括：总有功功率计算模块，电网潮流及节点电压偏移计算模块，频繁并离网判断模块，风险评估模块；
[0034]所述的总有功功率计算模块用于根据电网的拓扑结构以及t场景下各节点的有功功率、无功功率、分布式电源的发电功率，计算各节点在t场景下的总有功功率；
[0035]所述的电网潮流及节点电压偏移计算模块用于计算电网潮流，根据电网潮流计算节点电压偏移；
[0036]所述的频繁并离网判断模块用于根据设置节点过电压上限值OF和节点过电压下限值OE，循环判断并入节点的分布式电源是否存在频繁并离网情况，判断的方法如下：
[0037](1)判断过电压最严重节点的电压偏移是否大于预设的节点过电压上限值OF，若是，则分布式电源离网，并重新计算电网潮流以及过电压最严重节点，执行相同的判断，直到不再满足判断条件，则结束循环执行步骤(2)；
[0038](2)按照分布式电源离网的动作顺序，判断分布式电源已离网的节点电压偏移是否小于预设的节点过电压下限值OE，若是，已离网的分布式电源重新并网，重新计算电网潮流，并返回步骤(1)，否则继续判断下一节点；
[0039]所述的风险评估模块用于根据计算的分布式电源频繁并离网风险R，对其风险进
行评估。
[0040]进一步地，总有功功率计算模块中所述的各节点在t场景下的总有功功率的计算公式如下：
[0041]P
i_z
(t)＝P
i_p
(t)
‑
P
i_v
(t),i∈N
L
ꢀꢀꢀꢀ
(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式电源频繁并离网风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据电网的拓扑结构以及t场景下各节点的有功功率、无功功率、分布式电源的发电功率，计算各节点在t场景下的总有功功率；步骤2、计算电网潮流，根据电网潮流计算节点电压偏移；步骤3、设置节点过电压上限值OF和节点过电压下限值OE，循环判断并入节点的分布式电源是否存在频繁并离网情况，判断的方法如下：步骤31、判断过电压最严重节点的电压偏移是否大于预设的节点过电压上限值OF，若是，则分布式电源离网，并重新计算电网潮流以及过电压最严重节点，执行相同的判断，直到不再满足判断条件，则结束循环执行步骤32；步骤32、按照分布式电源离网的动作顺序，判断分布式电源已离网的节点电压偏移是否小于预设的节点过电压下限值OE，若是，已离网的分布式电源重新并网，重新计算电网潮流，并返回步骤S31，否则继续判断下一节点；步骤4、计算分布式电源频繁并离网风险R，对其风险进行评估。2.根据权利要求1所述的一种分布式电源频繁并离网风险评估方法，其特征在于，步骤1中所述的各节点在t场景下的总有功功率的计算公式如下：P
i_z
(t)＝P
i_p
(t)
‑
P
i_v
(t)，i∈N
L
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中，i为电网拓扑结构上的某一节点；P
i_z
(t)为节点i在t场景下的总有功功率；P
i_p
(t)为节点i在t场景下的有功功率；P
i_v
(t)为并入节点i的分布式电源在t场景下的发电功率；N
L
为该电网包含的节点数量。3.根据权利要求2所述的一种分布式电源频繁并离网风险评估方法，其特征在于，步骤2中所述的计算电网潮流的方法如下：
①
给节点电压赋初值；
②
回代各支路电流；计算末梢节点的注入电流，由外层向根节点推进，计算各节点的注入电流I
i
(k)；
③
前推求解各节点电压；从首端向末端顺潮流方向计算各节点电压U
i
(k+1)如下：U
i
(k+1)＝U
j
(k+1)
‑
I
ij
(k)
×
Z
ij
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中，k为循环次数；
④
计算节点电压最大修正量max(
△
U
i
)；求出各节点电压的修正量
△
U
i
，
△
U
i
＝U
i
(k+1)
‑
U
i
(k)，从而计算出max(
△
U
i
)；
⑤
判定收敛性；若满足max(
△
U
i
)<，则计算终止，否则回到步骤
②
。4.根据权利要求3所述的一种分布式电源频繁并离网风险评估方法，其特征在于，步骤2中所述的根据电网潮流计算节点电压偏移的计算公式为：式中，M
i
(t)为节点i在t场景下的电压偏移；U
i
(t)为节点i在t场景下的实际电压；U
N
为该处的额定电压；N
L
为该电网包含的节点数量。5.根据权利要求4所述的一种分布式电源频繁并离网风险评估方法，其特征在于，步骤
4中所述的分布式电源频繁并离网风险R的计算公式为：其中，num为分布式电源频繁并离网的场景总数，NUM为场景总数。6.一种分布式电源频繁并离网风险评估系统，其特征在于，包括：总有功功率计算模块，电网潮流及节点电压偏移计算模块，频繁并离...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁津津，汪勋婷，谈韵，张翼，郝翠甲，田宇，张征凯，戚振彪，李蕊，徐斌，惠慧，闫涛，曾光，娄伟，董苏，陈林，潘高伟，孙伟，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司安徽大学，
类型：发明
国别省市：