PDF《多态用能与电网间安全稳定的协调控制框架设计》

1 ai - ∑ M j =

1 bj (1) 式中:P 为系统总的利润;

N 为系统效益种类合计;

M 为系统成本费用种类合计;

ai 为系统第 i 类效益 值;

bj 为系统第 j 类成本费用值. 在全球能源互联网

2 5 \ \DZ15 \电力工程 \2017 \05.PS

2 校样 排版:陆姣 修改日期:2017 /

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25 背景下系统的成本费用值基本都是固定值,效益值 主要包括售电效益(a1 )、政府补贴效益(a2 )、节能 效益(a3 )、降低损耗效益(a4 )、碳贸易效益(a5 )、可 靠性效益(a6 )和减缓电网投资效益(a7 )等. 2.1.2 用户舒适度最好 一般而言,用户舒适度是一个与人生活质量相 关的主观指标[32] ,是气温、气压、相对湿度、风速等

4 个气象要素对人体感觉影响的综合体现,常用该

4 项要素构建一个非线性方程,如下式所示. SSD = (1?

818 t + 18? 18)(0?

88 + 0?

002 f) + t -

32 45 - t - 3?

2 v + 18?

2 p (2) 式中:SSD 为人体舒适度指数;

t 为平均气温;

f 为相 对湿度;

v 为风速;

p 为气压. 2.1.3 整体能源损耗最小 整体能源损耗最小是指区域范围内所有的用 户能源损耗总和最小,是整体用户用能及电网的损 耗之和,主要包括电网的能源损耗、用户的能源损 耗和用户接入可再生能源后所产生的损耗等三方 面[33] ,如下式所示. Q = ∑ n i =

1 Ni + ∑ m j =

1 Uj + ∑ s k =

1 Ek (3) 式中:Q 为整体能源损耗;

Ni 为第 i 个节点的能源损 耗;

n 为电网的总节点数;

Uj 为第 j 个用户的能源损 耗,主要包括耗电量、节电量、节电率三方面;

m 为用 户总数;

Ek 为第 k 个用户接入的可再生能源后所产 生的损耗,主要指为尽可能多消纳强随机性、间歇 性可再生能源接入的电网协调调度损耗;

s 为新能 源的节点总数. 2.2 局部故障态多态用能与电网间安全稳定控制 目标 局部故障态是指系统的局部出现故障而整个 系统未崩溃的状态,此时系统为确保安全,需要进 行快速、准确的保护动作,因此多态用能与电网间 的安全稳定控制目标主要包括电网满足 N-2 安全 准则、隔离故障点后最大恢复用户用能需求和恢复 后系统的能源损耗尽可能小. 2.2.1 电网满足 N-2 安全准则 能源互联网以电能供应为中心,局部故障态时 优先保证电网的安全是其首要控制目标,为此要求 电网具有 N-2 安全准则[34-36] . N-2 安全准则是指正常运行方式下系统中任 意2个元件(如线路、发电机、变压器等) 无故障或 因故障断开后,系统应能保证稳定运行和正常供 电,其他元件不过负荷,电压和频率均在允许范围 内. 其主要包含两层含义:(1) 保证电网的稳定;

(2) 保证用户得到符合质量要求的连续供电. 2.2.2 隔离故障点后最大恢复用户用能需求 当局部故障发生后,系统快速、精准切除了区 域内分区分片的故障用户用能需求,快速进行故障 原因分析,精准确定故障点;

在电力供应方面,通过 负荷转供、网络重构、动态组网等技术手段,协调调 度可再生能源发电出力,尽可能多恢复区域内没有 故障的用户供电需求;

在能源供应方面,基于供热、 供冷等能源供应响应时间周期长的特点,进行冷热 电三联供(CCHP)系统的模式切换、冰蓄冷/ 水蓄冷 机组的协调控制,满足用户的热/ 冷用能需求. 2.2.3 恢复后系统的能源损耗尽可能小 系统局部发生故障后,将故障用户精准、快速 隔离后,系统恢复稳定运行,此时为确保系统稳定, 考虑可再生能源的强随机性、间歇性,一般不进行 可再生能源的协调调度管理,因此系统恢复后的损 耗主要包括电网侧的网损和用户侧的损耗两方面;