一種含分布式電源的低壓配電網建模方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種含分布式電源的低壓配電網建模方法，其過程為：建立低壓配電網模型中的分布式電源模型；建立低壓配電網模型中的配變組合模型；在低壓配電網模型中建立低壓變電站模型；實現(xiàn)低壓配電網模型與中壓配電網模型間的拓撲關聯(lián)和量測數(shù)據點的設置；采集低壓配電網量測數(shù)據，并映射到所建立的低壓配電網模型中；通過拓撲校驗檢查低壓配電網模型。這樣，在對現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)功能影響最小的情況下，引入了含分布式電源的低壓電網模型，使得對低壓配電網的建模更加符合實際情況，也給配電設備的管理和維護帶來了更多便利；處理過程中減少了計算量，節(jié)省了系統(tǒng)資源。
【專利說明】一種含分布式電源的低壓配電網建模方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力工程【技術領域】，涉及一種適用于含分布式電源的低壓配電網建模方法。
【背景技術】
[0002]隨著智能配電網的發(fā)展，在國家對新能源發(fā)展政策的激勵下，分布式電源接入會日益增加，配電自動化系統(tǒng)對含分布式電源在內的低壓配電網(380 / 220V)進行監(jiān)控和分析的必要性日益加大，為此，需建立起適合配電自動化系統(tǒng)的含分布式電源的低壓配電網模型。
[0003]配電自動化系統(tǒng)一般只考慮對中高壓配電網設備進行建模，并參考IEC61970標準中的公共信息模型(CIM)進行，已相對成熟；低壓配電網的模型引入，應盡可能減少對現(xiàn)有中高壓配電網模型的影響。目前，配電自動化系統(tǒng)對低壓配電網的建模尚存在如下問題:
[0004](I)低壓配電網的電源點一般為配電變壓器，而配電變壓器數(shù)目眾多，將低壓與中壓配電網設備一起進行網絡分析，會影響現(xiàn)有配電網自動化系統(tǒng)的網絡分析功能，同時也給配電設備管理和維護帶來不便。
[0005](2)盡管分布式電源單元的發(fā)電設備特性與CIM中的發(fā)電單元模型類似，但是分布式電源種類較多如風力發(fā)電單元，光伏單元，儲能單元等，為間歇性電源，分布式電源組成的微網具有用電和發(fā)電兩種工作方式，每類分布式電源又具有特殊屬性。因此，不能簡單把分布式電源單元看作發(fā)電單元模型，需要考慮對能量雙向流動支持以及靈活的屬性擴展。
[0006]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經過長時間的研究和試驗，在現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)，引入含分布式電源的低壓電網模型，既充分考慮了分布式電源特點、支撐各類含分布式電源的應用，又考慮了對現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)功能影響最小，最終獲得了本發(fā)明。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于用以克服上述技術缺陷，提供一種含分布式電源的低壓配電網建模方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案在于:提供一種含分布式電源的低壓配電網建模方法，該方法包括以下步驟:
[0009]步驟a、建立低壓配電網模型中的分布式電源模型，不同的分布式電源模型具有不同的控制參數(shù)；
[0010]步驟b、建立低壓配電網模型中的配變組合模型；
[0011]步驟C、在低壓配電網模型中建立低壓變電站模型；
[0012]步驟d、實現(xiàn)低壓配電網模型與中壓配電網模型間的拓撲關聯(lián)和量測數(shù)據點的設置；[0013]步驟e、采集低壓配電網量測數(shù)據，并映射到所建立的低壓配電網模型中；
[0014]步驟f、通過拓撲校驗檢查低壓配電網模型。
[0015]所述分布式電源模型的創(chuàng)建方法為:
[0016]將所述分布式電源的發(fā)電設備創(chuàng)建為等值電源模型單元；將所述分布式電源所連接的控制開關創(chuàng)建為開關模型單元；將所述分布式電源所帶負荷創(chuàng)建為能量用戶模型單元；所述等值電源模型單元、開關模型單元和能量用戶模型單元通過公共母線段連接在一起；針對每種分布式電源，為其設定典型屬性和控制參數(shù)。
[0017]所述控制參數(shù)的設定過程為:
[0018]步驟al、將分布式電源的各個參數(shù)及參數(shù)之間的關系進行分類，并根據分類對參數(shù)進行分析處理，確定分布式電源的待處理參數(shù)；
[0019]步驟a2、根據待處理參數(shù)確定分布式電源的多個參數(shù)組合；
[0020]步驟a3、確定分布式電源接入低壓配電網后需要計算的運行值；
[0021]步驟a4、分別計算確定了各個參數(shù)組合的分布式電源接入低壓配電網后的運行值，并計算任意兩參數(shù)組合的對比值；
[0022]步驟a5、以某一對比值為中心確定區(qū)間，若兩個參數(shù)組合的對比值屬于此區(qū)間，則此兩個參數(shù)組合屬于所述某一對比值對應的對比組，統(tǒng)計各個對比值對應的對比組；
[0023]步驟a6、統(tǒng)計所有對比組中參數(shù)組合的數(shù)量，參數(shù)組合數(shù)量最多的對比組即為最優(yōu)對比組；
[0024]步驟a7、確定最優(yōu)對比組中所有參數(shù)組合的共有參數(shù)，此共有參數(shù)即為分布式電源的控制參數(shù)。
[0025]所述對比值的計算公式為:
[0026]
【權利要求】
1.一種含分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟a、建立低壓配電網模型中的分布式電源模型，不同的分布式電源模型具有不同的控制參數(shù)； 步驟b、建立低壓配電網模型中的配變組合模型； 步驟C、在低壓配電網模型中建立低壓變電站模型； 步驟d、實現(xiàn)低壓配電網模型與中壓配電網模型間的拓撲關聯(lián)和量測數(shù)據點的設置； 步驟e、采集低壓配電網量測數(shù)據，并映射到所建立的低壓配電網模型中； 步驟f、通過拓撲校驗檢查低壓配電網模型。
2.根據權利要求1所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，所述分布式電源模型的創(chuàng)建方法為: 將所述分布式電源的發(fā)電設備創(chuàng)建為等值電源模型單元；將所述分布式電源所連接的控制開關創(chuàng)建為開關模型單元；將所述分布式電源所帶負荷創(chuàng)建為能量用戶模型單元；所述等值電源模型單元、開關模型單元和能量用戶模型單元通過公共母線段連接在一起；針對每種分布式電源，為其設定典型屬性和控制參數(shù)。
3.根據權利要求2所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，所述控制參數(shù)的設定過程為: 步驟al、將分布式電源的各個參數(shù)及參數(shù)之間的關系進行分類，并根據分類對參數(shù)進行分析處理，確 定分布式電源的待處理參數(shù)； 步驟a2、根據待處理參數(shù)確定分布式電源的多個參數(shù)組合； 步驟a3、確定分布式電源接入低壓配電網后需要計算的運行值； 步驟a4、分別計算確定了各個參數(shù)組合的分布式電源接入低壓配電網后的運行值，并計算任意兩參數(shù)組合的對比值； 步驟a5、以某一對比值為中心確定區(qū)間，若兩個參數(shù)組合的對比值屬于此區(qū)間，則此兩個參數(shù)組合屬于所述某一對比值對應的對比組，統(tǒng)計各個對比值對應的對比組； 步驟a6、統(tǒng)計所有對比組中參數(shù)組合的數(shù)量，參數(shù)組合數(shù)量最多的對比組即為最優(yōu)對比組； 步驟a7、確定最優(yōu)對比組中所有參數(shù)組合的共有參數(shù)，此共有參數(shù)即為分布式電源的控制參數(shù)。
4.根據權利要求3所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，所述對比值的計算公式為:
t^mm(Dik,DJk) 上式中，Mij表示參數(shù)組合i與參數(shù)組合j的對比值，k表示計算的運行值的序號，N表示每個參數(shù)組合需要計算的運行值的數(shù)量,Dik表示參數(shù)組合i對應的第k個運行值,Djk表示參數(shù)組合j對應的第k個運行值。
5.根據權利要求3所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，所述步驟a7包括: 步驟a71、從最優(yōu)對比組中任意選擇兩個參數(shù)組合，確定兩個參數(shù)組合中參數(shù)之間的關系; 步驟a72、根據參數(shù)之間的關系確定所述兩個參數(shù)組合的共有參數(shù)，并將共有參數(shù)組合起來，構成參數(shù)組合； 步驟a73、用所述共有參數(shù)構成的參數(shù)組合替換所述步驟a72中的兩個參數(shù)組合； 步驟a74、重復步驟a71_a73，直至最優(yōu)對比組中剩余一個參數(shù)組合為止，此參數(shù)組合中的參數(shù)即為最優(yōu)對比組的共有參數(shù)。
6.根據權利要求2-5中任一所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法,其特征在于，所述分布式電源的典型屬性包括: 風力發(fā)電機、光伏陣列具有啟停狀態(tài)；燃料電池、燃氣輪機和儲能單元具有啟停狀態(tài)、離網狀態(tài)和并網狀態(tài)； 所述分布式電源的控制參數(shù)包括: 風力發(fā)電機、光伏陣列具有啟?？刂茀?shù)；燃料電池、燃氣輪機和儲能單元具有所述啟停狀態(tài)、離網狀態(tài)和并網狀態(tài)對應的控制參數(shù)。
7.根據權利要求2-5中任一所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，所述配變組合模型包括中壓等值負荷、低壓側分布式電源和控制開關。
8.根據權利要求7所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，所述低壓變電站模型包括低壓變電站內變壓器模型、變壓器高壓側的電壓等級模型、變壓器低壓側的電壓等級模型、各電壓等級對應的母線段模型、開關模型、能量用戶模型、低壓線路模型以及對端的用電終端模型。
9.根據權利要求8所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，所述步驟d中，將建立的所述分布式電源模型與對應的IOkV或380V母線段模型單元進行拓撲連接；將建立的所述低壓配變組合模型通過所關聯(lián)的IOkV中壓電網能量用戶找到對應的IOkV母線段模型進行拓撲連接。
10.根據權利要求1所述的含有分布式電源的低壓配電網建模方法，其特征在于，所述量測數(shù)據包括負荷功率，分布式發(fā)電機輸出功率，開關狀態(tài)，支路功率，母線電壓，并根據具體的量測數(shù)據點匹配到所建立的低壓配電網模型中。
【文檔編號】H02J3/00GK103887792SQ201410106834
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】孫秋鵬, 鄭建平, 黃小耘, 葛亮, 黃紅遠, 趙鳳青, 彭飛進, 譚志海, 黃智勇, 黃松波 申請人:北京四方繼保自動化股份有限公司, 廣東電網公司佛山供電局