PDF《考虑可靠性与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估》

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a e p s - i n f o . c o m 考虑可靠性与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估 葛少云,孙昊,刘洪,张强,李吉峰 ( 智能电网教育部重点实验室( 天津大学) ,天津市

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7 2 ) 摘要:针对传统供电能力评估中难以同时解决既避免单纯以负荷高峰时刻全网 N -1准则为基础 又细致计及分布式电源、 储能和负荷需求响应影响等问题, 提出了考虑可靠性柔性需求与故障后负 荷响应的主动配电网供电能力评估方法.首先, 结合出力不确定性与用户差异化的响应能力, 对主 动配电网中的分布式电源、 储能与可响应负荷等基本元素进行建模;

其次, 构建了以最大供电能力 为目标、 以可靠性需求和故障后负荷响应经济性为主要约束的主动配电网供电能力评估模型;

继而, 发展了考虑分布式光伏、 蓄电池以及需求响应的主动配电网可靠性评估准序贯蒙特卡洛模拟 法, 并提出了基于遗传算法的供电能力评估模型优化求解方法;

最后, 通过算例验证了所提方法可 有效挖掘主动配电网供电能力, 提升资产利用效率. 关键词:主动配电网;

供电能力;

供电可靠性;

柔性需求;

负荷响应;

遗传算法 收稿日期:

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修回日期:

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1 0. 上网日期:

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1 9. 国家重点研发计划资 助项目(

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国家自然科学基金资助项目(

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0 引言 供电能力是指电网在满足一定安全准则条件下 所能供应的最大负荷.对于发达区域而言, 评估现 状电网的供电能力, 有利于发现供电瓶颈, 提出有针 对性的改善方案;

对于发展中区域而言, 评估规划电 网的供电能力, 可有效评判规划方案对负荷发展的 适应性.因此, 配电网络的供电能力评估问题受到 了越来 越多的关注[

1 ] .而另一方面, 分布式电源(DG) 的广泛接入和需求侧响应的增强改变了传统 配电网的运行方式以及故障转供模式, 供电能力的 评估也 需要适用于含DG和负荷响应的主动配电网. 传统的供电能力评估方法主要是在节点电压、 支路功率等系统潮流约束条件下求取网络的最大供 电能力[

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3 ] , 但较少考虑网络转移供电能力的影响. 因此, 又发展出了计及 N -1安全准则的供电能力 评估方法, 该方法考虑主变压器( 简称 主变 ) 互联 关系[ 4] 以及主变所出馈线的联络结构[

5 ] 等因素, 在N-1准则下评估网络最大供电能力, 保证了故障 后供电的可靠性.其中文献[ 6] 提出了一种 N -1 准则下适用于柔性配电网的最大供电能力模型与计 算方法, 并与传统配电网进行了比较;

文献[ 7] 通过 对主动配电系统中的负荷、 分布式能源资源等不确 定因素的建模, 并结合 N -1故障下的故障排序结 果, 基于场景生成与缩减技术对多场景下的主动配 电系统短期供电能力进行评估. 然而, 基于 N-1准则的供电能力评估需要电 网在尖峰负荷时刻刚性满足 N -1校验, 而尖峰负 荷通常是均值负荷的数倍且持续时间很短, 为进一 步挖掘系统供电潜力, 文献[

8 ] 构建了考虑可靠性柔 性约束的供电能力评估模型, 但其仅能适用于不含 D G、 储能与需求响应的传统配电网.而在主动配电 网中, D G 与储能的接入将对时序的网供负荷产生 一定的削减作用, 这将有助于网络故障后的负荷转 供, 若在此时也计及负荷的响应能力, 则将进一步提 升系统的供电可靠性指标, 进而影响以可靠性为约 束的系统最大供电能力.因此, 本文在文献[