一種三相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)電壓暫降評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)電能質(zhì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)電壓 暫降評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電壓暫降又稱電壓跌落，是指系統(tǒng)中某點(diǎn)的工頻電壓有效值突然下降到額定值的 10%-90%，并在隨后的IOms-Imin的短暫持續(xù)期后恢復(fù)正常。隨著基于大功率電力電子開 關(guān)設(shè)備的普及和用電設(shè)備的技術(shù)更新，尤其是數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，電壓暫降產(chǎn) 生的危害越來越明顯。配電網(wǎng)中，最嚴(yán)重的電壓暫降問題大多由短路故障引起。電壓暫降對(duì) 敏感設(shè)備（例如可調(diào)速電機(jī)、精密控制設(shè)備等）的影響甚至可W和停電事故相提并論。電壓 暫降對(duì)工業(yè)用戶造成的嚴(yán)重影響與危害表現(xiàn)的尤其突出，還可能造成人員傷亡和設(shè)備損 壞。
[0003] 同其它電能質(zhì)量問題一樣，電壓暫降問題并不是一個(gè)新問題，已有很多技術(shù)資料 對(duì)其進(jìn)行研究。通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)資料的查詢得知，電壓暫降評(píng)估是電能質(zhì)量分析的一個(gè)重 要方面。
[0004] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新的方法引入到電壓質(zhì)量分析中。目前，點(diǎn)估計(jì)法在 電能質(zhì)量領(lǐng)域已有應(yīng)用。技術(shù)1(吳舊，張焰，陳閩江.點(diǎn)估計(jì)法在電壓穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用 [J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2008,28(25) :38-43.)將點(diǎn)估計(jì)法引入到電壓穩(wěn)定性分析中，針對(duì) 支路故障的隨機(jī)性進(jìn)行電壓穩(wěn)定分析，能夠統(tǒng)一處理線路故障及節(jié)點(diǎn)注入功率的不確定性 問題。技術(shù)2(徐培棟，肖先勇，汪穎.電壓暫降頻次兩點(diǎn)估計(jì)隨機(jī)評(píng)估方法[J].電力系統(tǒng)保 護(hù)與控制，2011,39(9):1-6.)考慮敏感設(shè)備耐受電壓和系統(tǒng)母線正常運(yùn)行電壓的隨機(jī)性， 研究電壓暫降頻次問題。技術(shù)1和技術(shù)2都能夠在綜合考慮計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間的情況下， 獲得令人滿意的結(jié)果。
[000引目前分析電壓暫降的方法主要有臨界距離法（技術(shù)3: M.N. Moschakis, N.D.Hatziargyriou.Analytical calculation and stochastic assessment of voltage sags[J].IE 趾 Transactions on Power DeliveiT.2006,21(3):1727-1734.技術(shù) 4: M.H.J.Bollen.Fast assessment methods for voltage sags in distribution systems [J]. IEEE Transactions on Industry Applications , 1996,32(6): 1414-1423.技術(shù)5: Padmanabh Thaku,Asheesh K. Singh,Ramesh C.Bansal.An analytical approach for stochastic assessment of balanced and unbalanced voltage sags in large systems[J].I邸E IYansactions on Power Deliveir,2006,21(3):1493-1500.)、故障點(diǎn) 法W及蒙特卡洛方法(Monte Carlo Simulation,MCS)。臨界距離法是一種比較經(jīng)典的用來 評(píng)估對(duì)稱故障和不對(duì)稱故障引起的電壓暫降的方法。故障點(diǎn)法僅利用幾個(gè)選定點(diǎn)的特定故 障來仿真整個(gè)電力系統(tǒng)的特性。蒙特卡洛方法是一種被廣泛用于分析隨機(jī)問題的方法。蒙 特卡洛方法的采樣次數(shù)與系統(tǒng)的規(guī)模無關(guān)，并且系統(tǒng)的復(fù)雜程度對(duì)其影響不大，但是蒙特 卡洛方法具有靜態(tài)性、計(jì)算效率低、耗時(shí)長等缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新的方法 引入到電壓暫降分析中，比如兩點(diǎn)法(技術(shù)6:-種有源配電網(wǎng)電壓跌落仿真與評(píng)估方法，中 國：CN201410406537.8)。兩點(diǎn)法將隨機(jī)問題轉(zhuǎn)換為確定性問題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓暫降的評(píng)估 與仿真。但是，使用W上各種方法進(jìn)行電壓暫降評(píng)估時(shí)都是將配電網(wǎng)作為=相對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)處 理，未考慮配電網(wǎng)的=相不對(duì)稱問題，但是配電網(wǎng)絡(luò)中=相不對(duì)稱現(xiàn)象普遍存在?，F(xiàn)有文獻(xiàn) 資料對(duì)=相不對(duì)稱的配電網(wǎng)電壓暫降問題研究較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)電壓暫降評(píng)估方法，其目的是綜合考慮配電 網(wǎng)中故障類型與故障線路的相關(guān)性W及配電網(wǎng)中各種短路故障來仿真整個(gè)配電網(wǎng)的特性， 為采取抑制電壓暫降的措施提供參考，并提高配電網(wǎng)的供電可靠性。
[0007] 本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 一種=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)電壓暫降評(píng)估方法，其改進(jìn)之處在于，包括：
[0009] (1)建立所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障隨機(jī)模型；
[0010] (2)建立所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的DG隨機(jī)模型；
[0011] (3)對(duì)所述故障隨機(jī)模型進(jìn)行正交變換，獲取所述故障隨機(jī)模型對(duì)應(yīng)的不相關(guān)故 障隨機(jī)模型；
[0012] (4)采用點(diǎn)估計(jì)法對(duì)所述不相關(guān)故障隨機(jī)模型和DG隨機(jī)模型組成的隨機(jī)變量進(jìn)行 處理，獲取兩組仿真方案的隨機(jī)變量；
[0013] (5)采用化olesky decomposition方式對(duì)所述兩組仿真方案的隨機(jī)變量進(jìn)行反分 解，獲取所述兩組仿真方案的隨機(jī)變量對(duì)應(yīng)的兩組相關(guān)的仿真方案的隨機(jī)變量；
[0014] (6)通過Cornish-Fisher級(jí)數(shù)分別確定所述兩組相關(guān)的仿真方案的隨機(jī)變量中元 素的概率密度函數(shù)。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟(1)中，利用蒙特卡洛仿真方式建立所述=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的 故障隨機(jī)模型，包括：
[0016] (1-1)按下式建立所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障線路模型：
(1)
[0018] 式（1)中，X為服從[(U]均勻分布的隨機(jī)數(shù)，即X~叫0, U ,FLine為故障支路編號(hào)，M 為所述=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)中支路總數(shù)，PLine,1為所述=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)中第i條支路的 故障率，1￡{1，1}，11為均勻分布函數(shù)；
[0019] (1-2)按下式建立所述=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障位置模型：
[0020] Floc = 7*100% (2)
[0021] 式(2)中，y為服從[0，1]均勻分布的隨機(jī)數(shù)，即y~叫0，1]^1。。為故障支路。11。6的 故障點(diǎn)前支路長度與故障支路FLine總長度之比的百分比；
[0022] (1-3)建立所述=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障類型模型包括：
[0023] 若所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine為S相，則按下式建立所述S相不對(duì) 稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine對(duì)應(yīng)的故障類型模型： -化島；<c,(, 2L, 巧r廠< 2 <.巧,.廣.+巧.文
[0024] 巧巧W二j2IG，巧,G+巧王如 < 巧王G +也、^' LG,巧W +巧王+巧王G含Z < 1
[0025] 式(3)中，Z為服從[0，1]均勻分布的隨機(jī)數(shù)，即Z~叫0, ILFType為所述S相不對(duì)稱 配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine對(duì)應(yīng)的故障類型，3LG為S相接地短路故障類型，化為兩相相間短 路故障類型，2LG為兩相接地短路故障類型，LG為單相接地短路故障類型，P3LG為S相接地短 路故障發(fā)生概率，P2L為兩相相間短路故障發(fā)生概率，P2LG為兩相接地短路故障發(fā)生概率；
[0026] 若所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine為兩相，則按下式建立所述S相不對(duì) 稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine對(duì)應(yīng)的故障類型模型： '2/.， _7<巧,'
[0027] 巧泌=2iLG，巧巧4 +巧W (4) .王6,.與& +巧孤三< 1
[0028] 若所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine為兩相，則按下式建立所述S相不對(duì) 稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine對(duì)應(yīng)的故障類型模型：
[0029] Fiype = LG (5)。
[0030] (1-4)按下式建立所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障持續(xù)時(shí)間模型：
[0031 ] FDur = U (6)
[0032] 式(6)中，y為服從期望為0.06s，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.01s的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)，即y ~N[0.06，0 . Ol ] ,FDur為所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine對(duì)應(yīng)的故障持續(xù)時(shí)間；
[0033] (1-5)按下式建立所述S相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障阻抗模型：
[0034] FRes = T (7)
[003引式（7)中，T為服從期望為5 Q，標(biāo)準(zhǔn)偏差為IQ的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)，即T~N [5,1] ,FRes為所述=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的故障支路FLine對(duì)應(yīng)的故障阻抗。
[0036] 優(yōu)選的，所述步驟(2)中，利用蒙特卡洛仿真方式建立所述=相不對(duì)稱配電網(wǎng)絡(luò)的 DG隨機(jī)模型，包括：
[0037] (2-1)風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)采用一次曲線模型，風(fēng)機(jī)輸出功率Pwind與風(fēng)速V的關(guān)系為： -〇， v<v【,'，v>v…
[003引巧*?/.= < 婦 + 細(xì)-， Vf./ < V < V,. (8) -恥 V,-<V<Vc。
[0039] 式(8)中，
均為常數(shù)，Vr是風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)速，Pr是風(fēng)機(jī)的額 定功率，VEi是風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速，V。。是風(fēng)機(jī)的切出風(fēng)速；
[0040] 風(fēng)