含電動汽車的城市電網(wǎng)超負(fù)荷量的計算及切除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含電動汽車的城市電網(wǎng)超負(fù)荷量的計算及切除方法，屬于電力系 統(tǒng)運(yùn)行分析技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市電網(wǎng)超負(fù)荷量計算是電力系統(tǒng)研宄中的一個重要領(lǐng)域，是城市電網(wǎng)調(diào)度、計 劃、規(guī)劃等部門的重要工作之一，關(guān)系到城市電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和供電質(zhì)量。現(xiàn)有 的切除超負(fù)荷研宄均是基于確定性潮流計算求得應(yīng)切負(fù)荷量。確定性潮流計算不考慮電力 系統(tǒng)中的隨機(jī)變化因素，即在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、元件參數(shù)、節(jié)點負(fù)荷等均為確定值的基礎(chǔ)上， 求解各節(jié)點電壓及支路潮流的值。城市電網(wǎng)存在各種隨機(jī)因素，若運(yùn)用確定性潮流進(jìn)行計 算，則需要對眾多可能發(fā)生的情況作大量的方案計算，不僅計算量大，而且很難全面反映系 統(tǒng)的運(yùn)行狀況。另外，隨著城市電網(wǎng)的建設(shè)和電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電動汽車以其低排放、 低噪聲、高能效、智能化的特點得到了市場和用戶的廣泛關(guān)注，相對于其它用電負(fù)荷，電動 汽車具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和間歇性，給城市電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來很大影響，現(xiàn)有的超負(fù)荷 量計算方法并沒有考慮城市電網(wǎng)中電動汽車充電負(fù)荷，因此計算的結(jié)果與實際系統(tǒng)偏差較 大。
[0003]因此，建立一種新的城市電網(wǎng)超負(fù)荷量計算及切除方法是十分有必要的，而且確 定切除點并切除超負(fù)荷量，可解決由于節(jié)點電壓和線路潮流越限引起的系統(tǒng)問題，維持系 統(tǒng)的頻率、功角和電壓穩(wěn)定，是保證城市電網(wǎng)安全的重要措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種含電動汽車的城市電網(wǎng)超負(fù)荷量的計算及切除方法，該 方法考慮城市電網(wǎng)系統(tǒng)中不確定因素的隨機(jī)波動性計算超負(fù)荷量，結(jié)果更符合城市電網(wǎng)運(yùn) 行實際；該方法還可確定超負(fù)荷的切負(fù)荷點，從而切除超負(fù)荷量，保證城市電網(wǎng)運(yùn)行安全。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)其發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是：一種含電動汽車的城市電網(wǎng)超負(fù)荷 量的計算及切除方法，其步驟為：
[0006]A、城市電網(wǎng)不確定因素建模
[0007]根據(jù)電動汽車用戶充電特性的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建立電動汽車的充電功率概率分布 模型；根據(jù)基礎(chǔ)負(fù)荷的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建立能體現(xiàn)其波動情況的基礎(chǔ)負(fù)荷概率分布模型；
[0008]B、發(fā)生故障時的概率潮流計算
[0009]當(dāng)城市電網(wǎng)中線路或變壓器發(fā)生故障時，通過A步建立的電動汽車充電功率概率 分布模型和基礎(chǔ)負(fù)荷概率分布模型，采用基于半不變量法的概率潮流算法進(jìn)行潮流分析計 算，求得發(fā)生故障時的城市電網(wǎng)支路潮流概率分布和節(jié)點電壓概率分布；
[0010]C、超負(fù)荷量的計算及切除方法
[0011] C1、由概率潮流計算得到的發(fā)生故障時的城市電網(wǎng)支路潮流概率分布和節(jié)點電壓 概率分布，從而得到t時刻的每條支路（斷線支路除外）的潮流過載概率p°ut(t)和每個節(jié) 點的電壓越限概率u°ut(t);
[0012] C2、切負(fù)荷條件確定：分析城市電網(wǎng)所有支路潮流和節(jié)點電壓：若t時刻支路1的 支路潮流過載概率/T(O>0，且支路1下游端的節(jié)點i的電壓越限概率^廣⑴>〇，則節(jié)點 i滿足切負(fù)荷條件；
[0013] C3、從城市電網(wǎng)的下游線路依次向上游線路進(jìn)行分析：
[0014] 若t時刻節(jié)點i滿足切負(fù)荷條件，則應(yīng)切除節(jié)點i的超負(fù)荷量為Pic;(t)，
【主權(quán)項】
1. 一種含電動汽車的城市電網(wǎng)超負(fù)荷量的計算及切除方法，其步驟為： A、 城市電網(wǎng)不確定因素建模 根據(jù)電動汽車用戶充電特性的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建立電動汽車的充電功率概率分布模 型；根據(jù)基礎(chǔ)負(fù)荷的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建立能體現(xiàn)其波動情況的基礎(chǔ)負(fù)荷概率分布模型； B、 發(fā)生故障時的概率潮流計算 當(dāng)城市電網(wǎng)中線路或變壓器發(fā)生故障時，通過A步建立的電動汽車充電功率概率分布 模型和基礎(chǔ)負(fù)荷概率分布模型，采用基于半不變量法的概率潮流算法進(jìn)行潮流分析計算， 求得發(fā)生故障時的城市電網(wǎng)支路潮流概率分布和節(jié)點電壓概率分布； C、 超負(fù)荷量的計算及切除方法 C1、由概率潮流計算得到的發(fā)生故障時的城市電網(wǎng)支路潮流概率分布和節(jié)點電壓概率 分布，從而得到t時刻的每條支路（斷線支路除外）的潮流過載概率P°ut(t)和每個節(jié)點的 電壓越限概率u° ut(t); C2、切負(fù)荷條件確定：分析城市電網(wǎng)所有支路潮流和節(jié)點電壓：若t時刻支路1的支路 潮流過載概率，且支路1下游端的節(jié)點i的電壓越限概率巧"(〇>〇,則節(jié)點i滿 足切負(fù)荷條件； C3、從城市電網(wǎng)的下游線路依次向上游線路進(jìn)行分析： 若t時刻節(jié)點i滿足切負(fù)荷條件，則應(yīng)切除節(jié)點i的超負(fù)荷量為Pic;(t)， 〇 = ⑴，其中，Pi⑴為t時亥Ij節(jié)點i的總負(fù)荷量，從節(jié)點i的三級負(fù)荷開始切 除，將電動汽車充電功率劃分為三級負(fù)荷： 若節(jié)點i的三級負(fù)荷的負(fù)荷量Pi3U)滿足條件：Pi3U)彡P(guān) ie(t)，則節(jié)點i處三級負(fù)荷 的切除負(fù)荷量等于節(jié)點i的超負(fù)荷量Pi。(t)，完成切負(fù)荷操作； 若節(jié)點i處三級負(fù)荷的負(fù)荷量Pi3U) < Pie(t)，分以下兩種情況處理： C31、若節(jié)點i為城市電網(wǎng)最末端節(jié)點，則節(jié)點i處三級負(fù)荷的切除負(fù)荷量為全部 三級負(fù)荷量Pi3(t)，節(jié)點i處二級負(fù)荷的應(yīng)切負(fù)荷M €(〇為節(jié)點i的超負(fù)荷量Pi。與節(jié) 點i處全部三級負(fù)荷量Pi3U)之差，即€⑴=匕⑴-礦⑴；若節(jié)點i處二級負(fù)荷的負(fù)荷量 f 2 C (〇，則節(jié)點i處二級負(fù)荷的切除負(fù)荷量等于其應(yīng)切負(fù)荷量Zf (〇，完成切負(fù)荷操 作；若節(jié)點i處二級負(fù)荷的負(fù)荷量則節(jié)點i處二級負(fù)荷的切除負(fù)荷量為全部 二級負(fù)荷量Pi2 (t)，節(jié)點i處一級負(fù)荷的切除負(fù)荷量等于剩余的超負(fù)荷量Pis (t)，Pis (t)= Pic (t) -Pi3 (t) -Pi2⑴，完成切負(fù)荷操作； C32、若節(jié)點i不是城市電網(wǎng)最末端節(jié)點： C321、命名節(jié)點i為節(jié)點i'，節(jié)點i'處三級負(fù)荷的切除負(fù)荷量為全部三級負(fù)荷量 G:'⑴，剩余的超負(fù)荷量為Pi，s(t)，再進(jìn)行C322步的剩余超負(fù)荷量Pi.s的切除； C322、切除節(jié)點i'的相鄰下游節(jié)點j'的負(fù)荷：節(jié)點j'處三級負(fù)荷的應(yīng)切負(fù)荷量為 若節(jié)點j'處三級負(fù)荷的負(fù)荷量$(價巧(0，則節(jié)點j'處三級負(fù)荷 的切除負(fù)荷量等于其應(yīng)切負(fù)荷量/??⑴，完成切負(fù)荷操作；若節(jié)點j'處三級負(fù)荷的負(fù)荷量 €(〇<€,.⑴，且節(jié)點j'為城市的末端，則節(jié)點j'的三級負(fù)荷的切除負(fù)荷量為其全部三級 負(fù)荷量$(〇，接下來進(jìn)行C33的操作，否則，令i' = j'，重復(fù)C321的操作； C33、繼續(xù)對C32的節(jié)點i進(jìn)行操作，節(jié)點i處二級負(fù)荷的應(yīng)切負(fù)荷量為節(jié)點i的 超負(fù)荷量Pi。與所有已切除三級負(fù)荷量P 3⑴之差，即⑴=4⑴；若節(jié)點i處二級負(fù)荷 的負(fù)荷量Zf 則節(jié)點i處二級負(fù)荷的切除負(fù)荷量等于應(yīng)切負(fù)荷量€(0,完成切負(fù) 荷操作；若節(jié)點i處二級負(fù)荷的負(fù)荷量Zf⑴⑴： C331、命名節(jié)點i為節(jié)點i"，節(jié)點i"處二級負(fù)荷的切除負(fù)荷量為全部二級負(fù)荷量 $⑴，剩余的超負(fù)荷量為Pi，，s(t)，再進(jìn)行C332步的剩余超負(fù)荷量PiUt)的切除； C332、切除節(jié)點i"的相鄰下游節(jié)點j"的負(fù)荷，節(jié)點j"處二級負(fù)荷的