含电动汽车的城市电网超负荷量的计算及切除方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含电动汽车的城市电网超负荷量的计算及切除方法，属于电力系 统运行分析技术领域。
【背景技术】
[0002] 城市电网超负荷量计算是电力系统研宄中的一个重要领域，是城市电网调度、计 划、规划等部门的重要工作之一，关系到城市电网运行的安全性、经济性和供电质量。现有 的切除超负荷研宄均是基于确定性潮流计算求得应切负荷量。确定性潮流计算不考虑电力 系统中的随机变化因素，即在网络拓扑结构、元件参数、节点负荷等均为确定值的基础上， 求解各节点电压及支路潮流的值。城市电网存在各种随机因素，若运用确定性潮流进行计 算，则需要对众多可能发生的情况作大量的方案计算，不仅计算量大，而且很难全面反映系 统的运行状况。另外，随着城市电网的建设和电动汽车产业的发展，电动汽车以其低排放、 低噪声、高能效、智能化的特点得到了市场和用户的广泛关注，相对于其它用电负荷，电动 汽车具有很强的随机性和间歇性，给城市电网安全稳定运行带来很大影响，现有的超负荷 量计算方法并没有考虑城市电网中电动汽车充电负荷，因此计算的结果与实际系统偏差较 大。
[0003]因此，建立一种新的城市电网超负荷量计算及切除方法是十分有必要的，而且确 定切除点并切除超负荷量，可解决由于节点电压和线路潮流越限引起的系统问题，维持系 统的频率、功角和电压稳定，是保证城市电网安全的重要措施。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种含电动汽车的城市电网超负荷量的计算及切除方法，该 方法考虑城市电网系统中不确定因素的随机波动性计算超负荷量，结果更符合城市电网运 行实际；该方法还可确定超负荷的切负荷点，从而切除超负荷量，保证城市电网运行安全。
[0005]本发明实现其发明目的所采取的技术方案是：一种含电动汽车的城市电网超负荷 量的计算及切除方法，其步骤为：
[0006]A、城市电网不确定因素建模
[0007]根据电动汽车用户充电特性的调查统计数据，建立电动汽车的充电功率概率分布 模型；根据基础负荷的统计数据，建立能体现其波动情况的基础负荷概率分布模型；
[0008]B、发生故障时的概率潮流计算
[0009]当城市电网中线路或变压器发生故障时，通过A步建立的电动汽车充电功率概率 分布模型和基础负荷概率分布模型，采用基于半不变量法的概率潮流算法进行潮流分析计 算，求得发生故障时的城市电网支路潮流概率分布和节点电压概率分布；
[0010]C、超负荷量的计算及切除方法
[0011] C1、由概率潮流计算得到的发生故障时的城市电网支路潮流概率分布和节点电压 概率分布，从而得到t时刻的每条支路（断线支路除外）的潮流过载概率p°ut(t)和每个节 点的电压越限概率u°ut(t);
[0012] C2、切负荷条件确定：分析城市电网所有支路潮流和节点电压：若t时刻支路1的 支路潮流过载概率/T(O>0，且支路1下游端的节点i的电压越限概率^广⑴>〇，则节点 i满足切负荷条件；
[0013] C3、从城市电网的下游线路依次向上游线路进行分析：
[0014] 若t时刻节点i满足切负荷条件，则应切除节点i的超负荷量为Pic;(t)，
【主权项】
1. 一种含电动汽车的城市电网超负荷量的计算及切除方法，其步骤为： A、 城市电网不确定因素建模 根据电动汽车用户充电特性的调查统计数据，建立电动汽车的充电功率概率分布模 型；根据基础负荷的统计数据，建立能体现其波动情况的基础负荷概率分布模型； B、 发生故障时的概率潮流计算 当城市电网中线路或变压器发生故障时，通过A步建立的电动汽车充电功率概率分布 模型和基础负荷概率分布模型，采用基于半不变量法的概率潮流算法进行潮流分析计算， 求得发生故障时的城市电网支路潮流概率分布和节点电压概率分布； C、 超负荷量的计算及切除方法 C1、由概率潮流计算得到的发生故障时的城市电网支路潮流概率分布和节点电压概率 分布，从而得到t时刻的每条支路（断线支路除外）的潮流过载概率P°ut(t)和每个节点的 电压越限概率u° ut(t); C2、切负荷条件确定：分析城市电网所有支路潮流和节点电压：若t时刻支路1的支路 潮流过载概率，且支路1下游端的节点i的电压越限概率巧"(〇>〇,则节点i满 足切负荷条件； C3、从城市电网的下游线路依次向上游线路进行分析： 若t时刻节点i满足切负荷条件，则应切除节点i的超负荷量为Pic;(t)， 〇 = ⑴，其中，Pi⑴为t时亥Ij节点i的总负荷量，从节点i的三级负荷开始切 除，将电动汽车充电功率划分为三级负荷： 若节点i的三级负荷的负荷量Pi3U)满足条件：Pi3U)彡P ie(t)，则节点i处三级负荷 的切除负荷量等于节点i的超负荷量Pi。(t)，完成切负荷操作； 若节点i处三级负荷的负荷量Pi3U) < Pie(t)，分以下两种情况处理： C31、若节点i为城市电网最末端节点，则节点i处三级负荷的切除负荷量为全部 三级负荷量Pi3(t)，节点i处二级负荷的应切负荷M €(〇为节点i的超负荷量Pi。与节 点i处全部三级负荷量Pi3U)之差，即€⑴=匕⑴-矿⑴；若节点i处二级负荷的负荷量 f 2 C (〇，则节点i处二级负荷的切除负荷量等于其应切负荷量Zf (〇，完成切负荷操 作；若节点i处二级负荷的负荷量则节点i处二级负荷的切除负荷量为全部 二级负荷量Pi2 (t)，节点i处一级负荷的切除负荷量等于剩余的超负荷量Pis (t)，Pis (t)= Pic (t) -Pi3 (t) -Pi2⑴，完成切负荷操作； C32、若节点i不是城市电网最末端节点： C321、命名节点i为节点i'，节点i'处三级负荷的切除负荷量为全部三级负荷量 G:'⑴，剩余的超负荷量为Pi，s(t)，再进行C322步的剩余超负荷量Pi.s的切除； C322、切除节点i'的相邻下游节点j'的负荷：节点j'处三级负荷的应切负荷量为 若节点j'处三级负荷的负荷量$(价巧(0，则节点j'处三级负荷 的切除负荷量等于其应切负荷量/??⑴，完成切负荷操作；若节点j'处三级负荷的负荷量 €(〇<€,.⑴，且节点j'为城市的末端，则节点j'的三级负荷的切除负荷量为其全部三级 负荷量$(〇，接下来进行C33的操作，否则，令i' = j'，重复C321的操作； C33、继续对C32的节点i进行操作，节点i处二级负荷的应切负荷量为节点i的 超负荷量Pi。与所有已切除三级负荷量P 3⑴之差，即⑴=4⑴；若节点i处二级负荷 的负荷量Zf 则节点i处二级负荷的切除负荷量等于应切负荷量€(0,完成切负 荷操作；若节点i处二级负荷的负荷量Zf⑴⑴： C331、命名节点i为节点i"，节点i"处二级负荷的切除负荷量为全部二级负荷量 $⑴，剩余的超负荷量为Pi，，s(t)，再进行C332步的剩余超负荷量PiUt)的切除； C332、切除节点i"的相邻下游节点j"的负荷，节点j"处二级负荷的