一種主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)評價方法及主動配電網(wǎng)規(guī)劃方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)評價方法，屬于主動配電網(wǎng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明利用一系列評價指標對主動配電網(wǎng)的控制系統(tǒng)進行評價，所述評價指標包括等效單位時間運行費用 CEAC 、冗余度 R C、控制可信度 CR 、控制成效 CE 、響應(yīng)靈敏度 CS 、決策延遲時間 CD 。本發(fā)明還公開了一種基于該評價方法的主動配電網(wǎng)規(guī)劃方法。本發(fā)明解決了主動配電網(wǎng)在自身控制特性方面評價分析不足的現(xiàn)狀，本發(fā)明所構(gòu)建的評價指標體系計算方法簡單、體系內(nèi)容全面，能夠快速有效的反映出主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)的經(jīng)濟、技術(shù)效益，并為主動配電網(wǎng)的規(guī)劃運行分析提供有力的數(shù)據(jù)支持。
【專利說明】-種主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)評價方法及主動配電網(wǎng)規(guī)劃方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)評價方法，屬于主動配電網(wǎng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 國際大電網(wǎng)會議（CIGRE)于2008年提出了"主動配電網(wǎng)"的概念，使得電力系統(tǒng)配 電網(wǎng)進入了新的發(fā)展階段。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的主要任務(wù)是直接供給用戶電能，由于其目標 在于電能的分配與使用，在當前電能作為生活必備資源的條件下，主動配電網(wǎng)的技術(shù)變革 對于國民日常生活和社會穩(wěn)定和諧至關(guān)重要。主動配電網(wǎng)的目標在于通過對現(xiàn)有配電網(wǎng)進 行升級改造，使其能夠盡可能多的吸收多樣化能源，能夠積極應(yīng)對負荷側(cè)的需求響應(yīng)，主動 協(xié)調(diào)控制各種非正常運行方式下的擾動。主動配電網(wǎng)的核心要素在于其自身的控制系統(tǒng)， 控制系統(tǒng)的引入初衷是更好地調(diào)節(jié)電網(wǎng)運行狀態(tài)以達到主動運行的目的。但是，電力系統(tǒng) 作為結(jié)構(gòu)龐大、元件繁多的復(fù)雜系統(tǒng)，新增的控制系統(tǒng)本身對電力系統(tǒng)的分析帶來了不可 忽略的影響。
[0003] 電力系統(tǒng)評價指標體系是電力系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展的標桿。無論是在輸電網(wǎng)和配電網(wǎng) 中，通過構(gòu)建合理的評價指標體系，可以保證電力系統(tǒng)的各項性能達到統(tǒng)一，從而實現(xiàn)經(jīng)濟 有效的電能傳輸。傳統(tǒng)的評價體系中，主要關(guān)注的性能指標包括電能傳輸可靠性、電網(wǎng)建設(shè) 經(jīng)濟性、電網(wǎng)穩(wěn)定性等。隨著能源事業(yè)的進步與用戶需求的提高，評價電網(wǎng)的指標體系在不 斷發(fā)展，與電網(wǎng)發(fā)展的特點保持一致，后出現(xiàn)的指標包括：電能質(zhì)量、安全穩(wěn)定性、動態(tài)穩(wěn)定 性、環(huán)境保護指標、新能源（風電或光伏）接納能力以及計及可靠性的經(jīng)濟性指標等。
[0004] 然而，主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)的主動協(xié)調(diào)控制特征使其對此電網(wǎng)產(chǎn)生了新的影響， 現(xiàn)有的指標體系難以適用于主動配電網(wǎng)的全新特征。雖然基于傳統(tǒng)的系統(tǒng)側(cè)和用戶側(cè)的指 標仍然能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)的各項狀態(tài)做出評估，但對主動配電網(wǎng)自身的控制性能而言沒有合理 可行的評判標準。鑒于主動配電網(wǎng)對于用戶用電的重要作用以及其自身評價指標體系的匱 乏，亟需一種能夠?qū)χ鲃优潆娋W(wǎng)的控制系統(tǒng)進行準確而客觀評價的評價指標體系，進而為 主動配電網(wǎng)的規(guī)劃與運行提供有效支撐。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種主動配電網(wǎng)控制系 統(tǒng)評價方法，能夠?qū)χ鲃优潆娋W(wǎng)自身的控制特性、經(jīng)濟特性給出準確而客觀地評估，進而有 效地指導(dǎo)主動配電網(wǎng)的規(guī)劃與運行。
[0006] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0007] -種主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)評價方法，利用一系列評價指標對主動配電網(wǎng)的控制系 統(tǒng)進行評價，所述評價指標包括等效單位時間運行費用CEAC、冗余度R。、控制可信度CR、控 制成效CE、響應(yīng)靈敏度CS、決策延遲時間CD，各評價指標的表達式具體如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)評價方法，利用一系列評價指標對主動配電網(wǎng)的控制系統(tǒng) 進行評價，其特征在于，所述評價指標包括等效單位時間運行費用CEAC、冗余度R。、控制可 信度CR、控制成效CE、響應(yīng)靈敏度CS、決策延遲時間CD，各評價指標的表達式具體如下：
其中，N、C_、(；P分別為所述控制系統(tǒng)的計劃運行時限、建設(shè)安裝費用、運行維護單位時 間費用；Cmin為所述主動配電網(wǎng)規(guī)劃時期可行的最小控制系統(tǒng)建設(shè)投資；Nrffi為所述控制系 統(tǒng)通過主動控制有效降低系統(tǒng)風險提高可靠性的次數(shù)；Nttrtal為所述控制系統(tǒng)的主動控制總 次數(shù)；為所述控制系統(tǒng)的第i次主動控制所降低的系統(tǒng)運行風險費用；Nart為所述控 制系統(tǒng)中的一個元件成功完成主動控制指令的次數(shù)，所述控制系統(tǒng)中的每一個元件對應(yīng)一 個CS指標；Iref為從所述配電網(wǎng)出現(xiàn)擾動或者風險至該擾動或者風險被控制系統(tǒng)檢測到的 平均時間；Tm1為所述控制系統(tǒng)根據(jù)所檢測到的擾動或者風險計算出相應(yīng)的主動控制策略 的平均時間；T_為所述主動控制策略得到執(zhí)行所需的平均時間。
2. 如權(quán)利要求1所述主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)評價方法，其特征在于，所述評價指標還包 括經(jīng)濟技術(shù)效益指標Eadn，其表達式如下：
式中，CEAq表示所述控制系統(tǒng)從建成起第j個單位時間的等效單位時間運行費用，N為所述控制系統(tǒng)的計劃運行時限。
3. -種基于權(quán)利要求1或2所述評價方法的主動配電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，包括 以下步驟： 步驟1、對主動配電網(wǎng)進行數(shù)據(jù)初始化，并獲取主動配電網(wǎng)中各元件的以下參數(shù)：Nac;t、 IM T T T . i'total、丄ref、丄cal、leva ; 步驟2、設(shè)定主動配電網(wǎng)單位時間等效運行費用最小為規(guī)劃目標； 步驟3、設(shè)定約束條件，所述約束條件包括有功功率約束、無功功率約束、節(jié)點電壓約 束、配電網(wǎng)可靠性約束； 步驟4、對每一個元件，根據(jù)其Nart、Nttrtal計算其響應(yīng)靈敏度CS; 步驟5、生成符合約束條件的多個方案，構(gòu)成可行方案集，其中可靠性約束計算中加入CS指標； 步驟6、對生成的每一個方案進行校核，具體方法為：N-1靜態(tài)安全分析校核，設(shè)定系 統(tǒng)中Ntotal故障場景，制定主動配電網(wǎng)的故障相應(yīng)策略，并分析每一次主動控制后系統(tǒng)的 AC1，統(tǒng)計有效控制次數(shù)Ntffi，計算CR和CE，分析當前策略下同時響應(yīng)元件的最長動作時 間，計算CD; 步驟7、從可行方案集選出最優(yōu)方案，最優(yōu)方案的目標值即為CEAC。
4. 如權(quán)利要求3所述主動配電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，步驟7中還包括計算最優(yōu)方案 的冗余度指標R。。
5. 如權(quán)利要求3所述主動配電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，步驟5中使用內(nèi)點法優(yōu)化方法 生成符合約束條件的多個方案。
6. 如權(quán)利要求3所述主動配電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，使用VIKOR方法從可行方案集 選出最優(yōu)方案。
【文檔編號】G06Q10/06GK104268694SQ201410504786
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】謝珍建, 高山, 孫建龍, 黃俊輝, 王海潛, 劉宇, 談健, 歸三榮, 李琥, 韓俊 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力經(jīng)濟技術(shù)研究院, 東南大學