一种主动配电网控制系统评价方法及主动配电网规划方法
【专利摘要】本发明公开了一种主动配电网控制系统评价方法，属于主动配电网控制【技术领域】。本发明利用一系列评价指标对主动配电网的控制系统进行评价，所述评价指标包括等效单位时间运行费用 CEAC 、冗余度 R C、控制可信度 CR 、控制成效 CE 、响应灵敏度 CS 、决策延迟时间 CD 。本发明还公开了一种基于该评价方法的主动配电网规划方法。本发明解决了主动配电网在自身控制特性方面评价分析不足的现状，本发明所构建的评价指标体系计算方法简单、体系内容全面，能够快速有效的反映出主动配电网控制系统的经济、技术效益，并为主动配电网的规划运行分析提供有力的数据支持。
【专利说明】-种主动配电网控制系统评价方法及主动配电网规划方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种主动配电网控制系统评价方法，属于主动配电网控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 国际大电网会议（CIGRE)于2008年提出了"主动配电网"的概念，使得电力系统配 电网进入了新的发展阶段。电力系统配电网的主要任务是直接供给用户电能，由于其目标 在于电能的分配与使用，在当前电能作为生活必备资源的条件下，主动配电网的技术变革 对于国民日常生活和社会稳定和谐至关重要。主动配电网的目标在于通过对现有配电网进 行升级改造，使其能够尽可能多的吸收多样化能源，能够积极应对负荷侧的需求响应，主动 协调控制各种非正常运行方式下的扰动。主动配电网的核心要素在于其自身的控制系统， 控制系统的引入初衷是更好地调节电网运行状态以达到主动运行的目的。但是，电力系统 作为结构庞大、元件繁多的复杂系统，新增的控制系统本身对电力系统的分析带来了不可 忽略的影响。
[0003] 电力系统评价指标体系是电力系统建设和发展的标杆。无论是在输电网和配电网 中，通过构建合理的评价指标体系，可以保证电力系统的各项性能达到统一，从而实现经济 有效的电能传输。传统的评价体系中，主要关注的性能指标包括电能传输可靠性、电网建设 经济性、电网稳定性等。随着能源事业的进步与用户需求的提高，评价电网的指标体系在不 断发展，与电网发展的特点保持一致，后出现的指标包括：电能质量、安全稳定性、动态稳定 性、环境保护指标、新能源（风电或光伏）接纳能力以及计及可靠性的经济性指标等。
[0004] 然而，主动配电网控制系统的主动协调控制特征使其对此电网产生了新的影响， 现有的指标体系难以适用于主动配电网的全新特征。虽然基于传统的系统侧和用户侧的指 标仍然能够对配电网的各项状态做出评估，但对主动配电网自身的控制性能而言没有合理 可行的评判标准。鉴于主动配电网对于用户用电的重要作用以及其自身评价指标体系的匮 乏，亟需一种能够对主动配电网的控制系统进行准确而客观评价的评价指标体系，进而为 主动配电网的规划与运行提供有效支撑。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种主动配电网控制系 统评价方法，能够对主动配电网自身的控制特性、经济特性给出准确而客观地评估，进而有 效地指导主动配电网的规划与运行。
[0006] 本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
[0007] -种主动配电网控制系统评价方法，利用一系列评价指标对主动配电网的控制系 统进行评价，所述评价指标包括等效单位时间运行费用CEAC、冗余度R。、控制可信度CR、控 制成效CE、响应灵敏度CS、决策延迟时间CD，各评价指标的表达式具体如下：
【权利要求】
1. 一种主动配电网控制系统评价方法，利用一系列评价指标对主动配电网的控制系统 进行评价，其特征在于，所述评价指标包括等效单位时间运行费用CEAC、冗余度R。、控制可 信度CR、控制成效CE、响应灵敏度CS、决策延迟时间CD，各评价指标的表达式具体如下：
其中，N、C_、(；P分别为所述控制系统的计划运行时限、建设安装费用、运行维护单位时 间费用；Cmin为所述主动配电网规划时期可行的最小控制系统建设投资；Nrffi为所述控制系 统通过主动控制有效降低系统风险提高可靠性的次数；Nttrtal为所述控制系统的主动控制总 次数；为所述控制系统的第i次主动控制所降低的系统运行风险费用；Nart为所述控 制系统中的一个元件成功完成主动控制指令的次数，所述控制系统中的每一个元件对应一 个CS指标；Iref为从所述配电网出现扰动或者风险至该扰动或者风险被控制系统检测到的 平均时间；Tm1为所述控制系统根据所检测到的扰动或者风险计算出相应的主动控制策略 的平均时间；T_为所述主动控制策略得到执行所需的平均时间。
2. 如权利要求1所述主动配电网控制系统评价方法，其特征在于，所述评价指标还包 括经济技术效益指标Eadn，其表达式如下：
式中，CEAq表示所述控制系统从建成起第j个单位时间的等效单位时间运行费用，N为所述控制系统的计划运行时限。
3. -种基于权利要求1或2所述评价方法的主动配电网规划方法，其特征在于，包括 以下步骤： 步骤1、对主动配电网进行数据初始化，并获取主动配电网中各元件的以下参数：Nac;t、 IM T T T . i'total、丄ref、丄cal、leva ; 步骤2、设定主动配电网单位时间等效运行费用最小为规划目标； 步骤3、设定约束条件，所述约束条件包括有功功率约束、无功功率约束、节点电压约 束、配电网可靠性约束； 步骤4、对每一个元件，根据其Nart、Nttrtal计算其响应灵敏度CS; 步骤5、生成符合约束条件的多个方案，构成可行方案集，其中可靠性约束计算中加入CS指标； 步骤6、对生成的每一个方案进行校核，具体方法为：N-1静态安全分析校核，设定系 统中Ntotal故障场景，制定主动配电网的故障相应策略，并分析每一次主动控制后系统的 AC1，统计有效控制次数Ntffi，计算CR和CE，分析当前策略下同时响应元件的最长动作时 间，计算CD; 步骤7、从可行方案集选出最优方案，最优方案的目标值即为CEAC。
4. 如权利要求3所述主动配电网规划方法，其特征在于，步骤7中还包括计算最优方案 的冗余度指标R。。
5. 如权利要求3所述主动配电网规划方法，其特征在于，步骤5中使用内点法优化方法 生成符合约束条件的多个方案。
6. 如权利要求3所述主动配电网规划方法，其特征在于，使用VIKOR方法从可行方案集 选出最优方案。
【文档编号】G06Q10/06GK104268694SQ201410504786
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】谢珍建, 高山, 孙建龙, 黄俊辉, 王海潜, 刘宇, 谈健, 归三荣, 李琥, 韩俊 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力经济技术研究院, 东南大学