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》

2 ) 考虑不确定性的电源元件状态模型 设定配电网中允许接入的最大负荷始终小于线 路或主变的容量, 则光伏与蓄电池的单独故障不会 对负荷点的供电产生影响, 只需在非电源元件故障 的起始时刻, 非序贯抽样电源元件的运行状态, 进而 计算故障期间光伏和蓄电池的出力情况.而与正常 状态相比, 非电源元件故障持续时间很短, 因此认为 在此期间电源元件的运行状态保持不变[

1 4 ] . 故障起始时刻, 光伏与蓄电池的运行状态具有 不确定性, 考虑到实际的光伏阵列或蓄电池组由多 个光伏面板或蓄电池串并联组成, 为反映部分光伏 面板或蓄电池的故障, 需要引入降额运行状态[

1 5] . 以光伏阵列为例, 设单个光伏面板的不可用度 为q, 则n 块串联的光伏面板不可用度为: q s=1-( 1- q) n (

3 ) 则对于串并联组成的 m*n 阶的光伏阵列, 其中h 组串联光伏发生故障的概率为: ph =C h m q h s( 1- q s) m-h h=0, 1, …, m (

4 ) 式中: h=0表示正常运行, h=m 表示完全故障后 出力为0. 计算h 取不同值对应的概率, 在[ 0, 1] 内累加 排列, 并产生随机数抽样对应 的故障光伏组数h. 同时结合1. 1节的光伏出力模型, 得到综合考虑光 伏出力预测误差以及运行状态不确定性的故障期间 光伏实际出力如式(

5 ) 所示: Pv , h =( Pb+Δ Pp v) m- h m (

5 ) 蓄电池组降额状态的抽样方法同光伏阵列.除 运行状态 外, 蓄电池在故障起始时刻的荷电状态(SOC) 也具有不确定性, 需要根据其并网状态下的 周期充放电策略的荷电状态分布规律, 将随机数转 化为故障起始时刻的荷电状态.例如: 当蓄电池一 个周期内充放电时间相等且无浮充状态, 则荷电状 态服从均匀分布. 1.

3 故障后的负荷差异化响应模型

1 ) 故障后规定的负荷削减比例的确定原则 需求响应可分为价格型响应与激励型响应.考 虑到后者是在电网紧急状态下的响应, 会对可靠性

8 7

2 0

1 9,

4 3 (

6 ) ・学术研究・ h t t p : / / ww w. a e p s - i n f o . c o m 指标产生直接影响, 因此本文以激励型响应中的可 中断负荷( I L) 作为模型.参考文献[

1 6] , 参与可中 断负荷响应的用户需要提前与电网公司签订合同, 并在合同中明确规定负荷削减比例、 激励费率以及 用户不能按合同规定进行响应削减时的 惩罚措施 等.激励费率有电价折扣及削减补偿两种方式, 用 户削减负荷时, 电网公司通过提供削减补偿与削减 后剩余用电量的电价折扣, 可最大程度激励用户削 减负荷至合同规定的比例. 在可中断负荷响应合同中, 规定的负荷削减比 例需要根据实际故障下的供电缺额求取, 其计算方 式如下: Ki q =m i n Δ Pi ∑Ld r ,

1 (

6 ) 式中: Ki q 为故障影响范围内各可中断负荷点在某 时刻规定的削减比例, 其中的故障影响范围包括故 障后处于孤岛状态下的负荷点以及故障下游待转供 区域和联络区域的负荷点;

Δ Pi 为故障影响范围内 该时刻的供电缺额;

∑Ld r 为故障影响范围内各可 中断负荷点的实时负荷量之和, 若故障后的供电缺 额大于可中断负荷之和, 则需要所有可中断负荷以 1为比例完全削减,从而保证其余重要负荷的供电.

2 ) 用户实际响应模型及削减比例的优化求解 而在实际的故障后响应的过程中, 故障影响范 围内的用户在收到合同规定的削减比例 Ki q 后, 需 要综合考虑响应成本与收益, 确定总获利最大的实 际削减比例.用户实际响应模型的目标函数如下: m a xS=R-C1-C2-F (