一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法_2

文档序号:9648390阅读:来源:国知局
岛转供区的 停电故障率和停电持续时间,具体是:
[0049] 采用非序贯抽样法对所述四个区域内的分布式电源进行抽样,抽样得到孤岛期间 内风机、光伏运行状态W及储能系统的荷电状态并记录分布式电源出力的实时值,同时调 取四个区域内负荷大小的实时值进行比较,实时负荷值大于分布式电源实时出力值时,记 录负荷点的停电情况,停电情况包括故障概率A1,i和停电时间U1,i。
[0050] 步骤做所述的风机模型是:
[0052]式中,为风机发电功率,P为风力发电机的额定功率,V。1为切入风速,V为额定 风速,V。。为切出风速,A、B、C分别是风力发电机功率特性曲线的参数,Vt为实时风速。
[005引步骤做所述的光伏模型是:
[0054]Pm=rDn(10) 阳化5] 式中,Pm为光伏发电功率,D为光伏装置包含电池元件的总面积,n为光伏装置总 的光电转换效率。
[0056] 步骤做所述的负荷模型: 阳057] Lt= LpXPwXPdXPh(t) (11)
[005引式中,Lp为年一周负荷曲线中所采用年负荷峰值,P"、Pd和Ph(t)分别为与第t个 小时对应的年-周负荷曲线、周-日负荷曲线化及日-小时负荷曲线中的值;通过本式可W 求出第t个小时的负荷值。
[0059] 步骤3)所述的计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间的计算公式是:
[0060] 、12)
[0061]式中:A1为负荷点i的平均故障率,N1为负荷点i的用户数,SAIFI的单位为次/
户?年
[0062] (13) 阳〇6引式中:Ui为负荷点i的年平均停电时间,SAIDI的单位为h/户?年。
[0064] 本发明的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法,在考虑配电网含 分布式电源的情况下,W开关为边界,将系统进行区域化划分,对线路故障进行影响分析, 相比于传统W元件为单位的捜索方法,减少了分析量,提升了计算精度。同时运种方法也考 虑到分布式电源的孤岛运行情况、开关故障、元件计划检修、分支线路保护等问题,更符合 可靠性计算的实际要求。本发明有利于对含分布式电源的配电网可靠性进行精确评估,对 未来我国有源配电网的发展提供可靠性评估依据,有助于促进配电网建设结构和规划技术 的合理发展。
【附图说明】
[0065] 图1是典型的含分布式电源的配电系统结构图;
[0066] 图2是本发明一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法的流程图;
[0067] 图3是改造的IE邸RBTSBus6Feeder4系统示意图。
【具体实施方式】
[0068] 下面结合实施例和附图对本发明的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性 评估方法做出详细说明。
[0069] 本发明的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法,包括如下步骤:
[0070] 1)根据开关安装位置,将包含有源配电网划分为9个区域。
[0071] 分布式电源接入配电系统后,故障的影响分析过程不仅要考虑传统的非电源配电 网元件的故障还要考虑分布式电源的故障。同时由于分布式电源的接入,电网结构发生一 定变化,在分析故障影响时,要计及分布式电源的孤岛运行方式,特别是主动孤岛的影响。
[0072] 对于包含多个分布式电源的配电系统,为了形成主动孤岛,保护装置的动作逻辑 会变得更加复杂。本发明采用的保护逻辑为:对于配电系统内的任一元件故障,只有其周围 最近的断路器动作对故障进行隔离。
[0073] 为方便说明各开关的动作逻辑,现给出一个典型的含分布式电源的配电系统(系 统结构参见图1),该系统中包含一条IOkV母线、一条IOkV的主馈线、若干分支线、若干负荷 点W及若干分布式电源,每个分布式电源均通过断路器接入IOkV馈线。定义编号W 4开头 的开关为负荷开关,编号W 5开头的开关为断路器,编号W 6开头的开关为隔离开关,编号 W 7开头的开关为烙断器。
[0074] 当故障发生在开关4001、5008、6002、6003、4002限定的区域时,断路器5003、 5004、5006、5008、5009、5010、5013会立即动作,由闭合转为打开。此时,上述断路器限定的 区域立即处于停电状态,但部分区域没有立即受到停电影响。之后,为了隔离故障,需要拉 开开关4001、6003、4002。在隔离故障后,部分已经停电的区域,可^先行恢复供电,而不需 要等待故障修复完成。而部分区域需要等待故障修复后,才可W恢复供电。在上述故障发 生、故障隔离、恢复供电的过程中,形成的区域包括:故障区、无影响区、上游隔离区、上游无 缝孤岛区、下游隔离孤岛区、下游隔离转供区、下游故障修复区、无缝孤岛区和下游无缝孤 岛转供区,所述区域划分依据是分布式电源接入配电网后,配电网结构发生变化;开关位置 不同,故障影响造成的停电时间、恢复供电过程和时间也不同;
[0075] 所述的9个区域的划分定义如下:
[0076] (1)故障区:是故障发生后,由开关限定的、包含故障点的最小区域,如图1中开关 4001、5008、6002、6003、4002 限定的区域;
[0077] 似无影响区:是故障发生后,由原电源供电,没有受到故障影响的区域,如图1中 5001、5002、5003限定的区域;
[0078] (3)上游隔离区:是故障发生并隔离故障后,位于故障区域上游,可由原电源继续 供电的区域,如图1中5003、5004、5006、4001、5005限定的区域。故障发生后,5003、5004、 5006均自动跳开,5005正常情况下也是分开状态。隔离故障时,会拉开4001隔离开关。此 后,可化合上5003断路器,使得此区域继续由原电源供电;
[0079] (4)上游无缝孤岛区:是故障发生后,位于故障区域上游,由分布式电源立即供电 而没有受到故障影响的区域,如图1中5006、5007限定的区域。故障发生后,断路器5006 自动跳开,5006、5007限定的区域立即由5007所接的分布式电源供电,没有受到故障影响;
[0080] (5)下游隔离孤岛区:是故障发生并隔离故障后,位于故障区域下游,只可由分布 式电源继续供电的区域,如图1中6003、5009限定的区域。故障发生后,5009自动跳开。隔 离故障时,会拉开6003隔离开关。此后,可W合上5009断路器,使得6003、5009限定的区 域由分布式电源继续供电;
[0081] (6)下游隔离转供区:是故障发生并隔离故障后,位于故障区域下游,可由联络电 源继续供电的区域,如图1中4002、5010、5012、5013限定的区域。故障发生后,5010、5013 自动跳开,5012正常情况下也是分开状态。隔离故障时,会拉开4002负荷开关。此后,可W 合上5012断路器,使得此区域由联络电源继续供电;
[0082] (7)下游故障修复区:是故障发生后,位于故障区域下游,造成停电且必须等待故 障修复后才可W继续供电的区域,如图I中6002限定的区域。该区域只有等400U5008、 6002、6003、4002限定的故障区故障修复后,才可W继续供电;
[008引 做无缝孤岛区:是故障发生后,位于故障区域下游,仅由分布式电源立即供电而 没有受到故障影响的区域,如图1中5010、5011限定的区域。故障发生后,断路器5010自 动跳开,5010、5011限定的区域立即由5011所接的分布式电源供电,没有受到故障影响;
[0084] (9)下游无缝孤岛转供区:是故障发生后,位于故障区域下游,先由分布式电源立 即供电,而后又可由联络电源共同供电,没有受到故障影响的区域,如图1中5013、5014、 5015限定的区域。故障发生后,断路器50
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