光伏发电多级汇集电网区域模型的自动生成方法_2

文档序号:9329616阅读:来源:国知局
Df,Zf 则对应式 α. 1)中的Zf ;
[0039] 2)通过在线网络拓扑分析,形成110kV_35kV汇集区模型,该汇集区模型描述为如 下集合Zi w:
[0040]
(12)
[0041] 其中Af为110kV-35kV汇集区中IlOkV汇集站高压侧母线子集;为汇集区中 IlOkV汇集站低压侧35kV母线子集;Cf为汇集区中35kV光伏电站高压侧母线子集;
[0042] 形成Zn°的具体方法包括以下步骤:
[0043] 2 - a)从电网能量管理系统(EMS)获取完整的电网模型;
[0044] 2 - b)对完整的电网模型进行处理,删除35kV电压等级以外的全部线路模型,删 除35kV电压等级以外的全部开关和刀闸,删除35kV电压等级内全部处于分状态的开关和 刀闸后,形成35kV电网的模型;
[0045] 2 -c)对形成的35kV的电网模型进行拓扑着色编码,形成若干拓扑岛,每个拓扑岛 包括了若干在电气上有直接联系的电网设备;
[0046] 2 -d)对全部拓扑岛进行扫描,若拓扑岛j中含有IlOkV主变和35kV光伏电站,则 将该拓扑岛定义为一个汇集区Z=;
[0047] 2 - e)将j岛上的IlOkV主变高压侧IlOkV母线记为af:Q,低压侧35kV母线记为 bf,将j岛上35kv光伏电站高压侧母线记为cf,将af0、b)5、cf加入到中,最终形 成的Zf可以表示为如式(1.2)表示的的集合,其中记Af,Bf,Cf分别表示上述各种母 线的子集,对应(1.2)式中的入^,;8;5"5,€^,4()则对应式(1.2)中的& 1();
[0048] 3)将110kV-35kV汇集区模型加入到330kV-110kV汇集区模型中。由于多级汇集 的特点,对某个110kV-35kV汇集区域模型中的J 1/*3,在330kV-110kV汇集区模型ZfG 找到:
[0049]
(1.3)
[0050] 即区域中的IIOkV主变高压侧母线Jfi,是某个区域Zf0中的IIOkV汇集站 的母线,将加入到< 3<)中,最终可以形成跨多电压等级的光伏汇集区模型: CN 105048469 A I兄明 5/10 页
[0051]
(1,4)
[0052] 其中式⑴幻中^^^^训对应笔卸中的八^丑^^丨^邙^式⑴幻中 Z11。则对应z;10;
[0053] 4)在下个控制周期到来时,返回步骤1)开始下一轮光伏汇集区的自动生成。
[0054] 本发明最大的特点在于采用对多级光伏汇集区域的自动辨识技术,可以根据光伏 汇集区域的运行方式,自动实现在线的"软分区",为实现汇集区域的协调电压控制奠定基 础。
【附图说明】
[0055] 图1为已有的光伏电站和汇集站的分类方法示意图。
[0056] 图2为330kV - IlOkV - 35kV光伏发电汇集区示意图。
[0057] 图3是基于本发明的实施例的电网结构图。
【具体实施方式】
[0058] 本发明提出的一种330kV-110kV_35kV光伏发电汇集电网区域模型的自动生成方 法,其特征在于,该方法事先确定控制周期,具体步骤如下:
[0059] 1)通过在线网络拓扑分析,形成330kV_110kV汇集区模型,该汇集区模型描述为 如下集 A -
[0060] (1.1)
[0061] 其中Jf5为330kV-110kV汇集区中330kV汇集站高压侧母线子集;< ι?为汇集区 中330kV汇集站中压侧IlOkV母线子集;Cft为汇集区中IlOkV光伏电站高压侧母线子集, 为汇集区中IlOkV汇集站高压侧母线子集。
[0062] 2)通过在线网络拓扑分析,形成110kV_35kV汇集区模型,该汇集区模型描述为如 下集合-
[0063] (12)
[0064] 其中为110kV_35kV汇集区中IlOkV汇集站高压侧母线子集;J=5为汇集区中 IlOkV汇集站低压侧35kV母线子集;Cf为汇集区中35kV光伏电站高压侧母线子集;
[0065] 3)将110kV-35kV汇集区模型加入到330kV-110kV汇集区模型中,由于多级汇集的 特点,对某个110kv-35kv汇集区域模型中的< 1(),应可以找到:
[0066] 4Γ (13)
[0067] 即区域Zf3中的IlOkV主变高压侧母线,是某个区域Zf5中的IlOkV汇集站的母 线,将Zuq加入到Z33q中,最终形成跨多电压等级的光伏汇集区模型Zftj m η ?
[0068]
(1.4)
[0069] 4)在下个控制周期到来时,返回步骤1)开始下一轮光伏汇集区的自动生成。
[0070] 所述步骤1)形成Zfii的方法如下:
[0071] I - a)从电网能量管理系统(EMS)获取完整的电网模型;
[0072] I - b)对完整的电网模型进行处理,删除IlOkV电压等级以外的全部线路模型,删 除全部处于分状态的开关和刀闸;
[0073] I - c)对剩余的电网模型进行拓扑着色,形成若干拓扑岛,每个拓扑岛包括了若干 在电气上有直接联系的电网设备;
[0074] I - d)对全部拓扑岛进行扫描,如拓扑岛η中含有330kV主变和IlOkV光伏电站, 则将该拓扑岛定义为一个汇集区Zf3;
[0075] I - e)将i岛上的330kV主变高压侦U 330kV母线记为β,3'中压侦U IlOkV母线记 为将i岛上IlOkV光伏电站高压侧母线记为,将i岛上IlOkV汇集站高压侧母线 记为< 1(>,将<' #1()、cf1、加入到Zf5中,最终形成的<3<3可以表示为如式(I. 1) 表示的的集合,其中4f°,忍r,CT, Am分别表示上述各种母线的子集。
[0076] 所述步骤2)形成的具体方法如下:
[0077] 2 - a)从电网能量管理系统(EMS)获取完整的电网模型;
[0078] 2 -b)对完整的电网模型进行处理,删除35kV电压等级以外的全部线路模型,删除 全部处于分状态的开关和刀闸;
[0079] 2 - c)对剩余的电网模型进行拓扑着色,形成若干拓扑岛,每个拓扑岛包括了若干 在电气上有直接联系的电网设备;
[0080] 2 -d)对全部拓扑岛进行扫描,如拓扑岛η中含有IlOkV主变和35kV光伏电站,则 将该拓扑岛定义为一个汇集区Zi=;
[0081] 2 - e)将i岛上的IlOkV主变高压侦J IlOkV母线记为β,110,低压侦U 35kV母线记为 €5,将i岛上35kV光伏电站高压侧母线记为ef,将a,11<3、3f、Cf加入到Zi w中,最终形 成的可以表示为如式(1.2)表示的的集合,其中分别表示上述各种母线 的子集。
[0082] 下面以图3所示的电网为例,介绍本发明的一个具体实施例。本实施例的基本情 况如下:
[0083] 本实施例选择的一个实际的330kV-110kV_35kV的光伏发电区域,图3将实际的复 杂的模型进行了简化处理,保留了典型的电网结构。这个区域涵盖了省调管辖的330kV变 电站、110光伏发电站以及IlOkV光伏汇集站,符合本发明关于三级光伏汇集区所需要覆盖 的区域。其中330kV变电站的低压侧35kV母线直接连接无功设备,中压侧IlOkV母线带有 IlOkV电厂和汇集站,其中IlOkV光伏汇集站中的低压侧35kV母线也连接有35kV的光伏发 电站。
[0084] 本实施例方法中事先确定控制周期,此周期可根据实际情况和需求人工设定,本 实施例确定地县一体化自动电压控制的周期为5分钟,本实施例方法包括以下步骤:
[0085] 1)通过在线网络拓扑分析,形成330kV_110kV汇集区模型,该汇集区模型描述为 如下集合Zf:
[0086;
(1.1)
[0087] 其中Af"为330kV_110kV汇集区中330kV汇集站高压侧母线子集;为汇集区 中330kV汇集站中压侧IlOkV母线子集;Cf为汇集区中IlOkV光伏电站高压侧母线子集, Df为汇集区中IlOkV汇集站高压侧母线子集;
[0088] 形成2^3<)的方法如下:
[0089] Ι-a)从电网能量管理系统(EMS)获取完整的电网模型;本实施例中为获取的 330kV变电站以及所附带的光伏汇集站的模型。图中busl是330kV的母线,bus2-bus5是 IIOKV 的母线,bus6-busl2 是 35KV 的母线。Tl 是 330/110/35kV 的变压器,T2-T5 是 110/35kV 的变压器。S1-S4为四个厂站,其中SI厂站为330kV变电站,S2厂站为IlOkV光伏B类汇 集站,S3厂站为IlOkV光伏电站,S4厂站为IlOkV光伏A类汇集站。P1、P2是35kV光伏电 站。
[0090] 1 - b)对完整的电网模型进行处理,删除IlOkV电压等级以外的全部线路模型,删 除IlOkV电压等级以外的全部开关和刀闸,删除IlOkV电压等级内全部处于分状态的开关 和刀闸后,形成IlOkV电网的模型;由于本简图在绘制时已经去除了开关刀闸的模型,认为 所有的开关刀闸都处于闭合状态,故在这一步只需要删除IlOkv电压等级以外的开关刀闸 以及线路模型。本实施例中这样处理结束后形成IlOkv电网的模型为:T1主变、bus2 -bus5 四条IlOkV母线。
[0091] I - C)对步骤I - b)删除处理后的电网模型进行拓扑着色编码,形成若干拓扑岛, 每个拓扑岛包括了若干在电气上有直接联系的电网设备。本实施例中拓扑着色编码之后形 成了1个拓扑岛为:
[0092]
[0093] I - d)对全部拓扑岛进行扫描,若拓扑岛i中含有330kV主变和IlOkV光伏电站, 则将拓扑岛i定义为一个汇集区Zf ^ ;
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