计及不确定性的主动配电网电压越限风险评估及预控

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.02.012

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (2): 74-82.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.02.012

计及不确定性的主动配电网电压越限风险评估及预控

廖剑波¹, 陈波¹, 陈垣玮¹, 余维¹, 陈建聪¹, 林大增¹, 张路², 南东亮²^,³

1.国网福州供电公司, 福建福州 350009
2.国网新疆电科院,新疆乌鲁木齐 830011
3.可再生能源发电与并网技术教育部工程研究中心(新疆大学), 新疆乌鲁木齐 830047

收稿日期:2021-09-30 出版日期:2022-02-28 发布日期:2022-03-31
作者简介:廖剑波(1991—),男,工程师,主要从事配电网规划与运行、主动配电网技术等研究。|陈波(1986—),男,高级工程师,主要从事配电网规划研究等。|陈垣玮(1989—),女,工程师,主要从事配电网规划研究等。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51667020)

Voltage Violation Risk Assessment and Pre-Control in Active Distribution Network Considering Uncertainty

LIAO Jianbo¹, CHEN Bo¹, CHEN Yuanwei¹, YU Wei¹, CHEN Jiancong¹, LIN Dazeng¹, ZHANG Lu², NAN Dongliang²^,³

1. State Grid Fuzhou Electric Power Supply Company,Fuzhou 350009,China
2. State Grid Xinjiang Electric Power Research Institute,Urumqi 830011,China
3. Engineering Research Center of Education Ministry for Renewable Energy Power Generation and Grid Technology (Xinjiang University),Urumqi 830047,China

Received:2021-09-30 Online:2022-02-28 Published:2022-03-31

摘要/Abstract

摘要：

针对短期运行中风光荷不确定性导致的电压越限风险展开研究,提出了一种主动配电网(ADN)电压越限风险评估及预控方法,建立ADN电压越限风险评估指标,应用基于半不变量和Gram-Charlier级数展开的随机潮流算法来实现风险指标的计算。风险超阈值时执行预防控制以提高运行安全性。综合考虑分布式能源有功无功、柔性负荷管理、传统无功电压设备,提出一种基于多级主动管理的电压越限风险预控模型,并给出了基于和声搜索算法的模型求解策略。针对ADN算例应用所提方法实施电压越限风险评估与预控,实现了关键薄弱节点的准确辨识和风险的有效管控。

关键词: 主动配电网, 运行风险评估, 电压越限, 预防控制, 随机潮流

Abstract:

Aiming at the voltage violation risk caused by the uncertainty of DGs and loads in short-term operation,a voltage violation risk assessment and pre-control method of active distribution network (ADN) is proposed.The voltage violation risk assessment index is established.The stochastic power flow solution based on cumulant and gram-charlier series expansion is applied to calculate the risk index.When the risk exceeds the threshold,pre-control is carried out to improve the system operation security.Considering the active and reactive power of distributed energy resources,flexible loads management and traditional reactive and voltage equipment,a voltage violation risk pre-control model based on multi-level active management is proposed.Based on harmony search algorithm,a model solving strategy is formulated.The proposed method is applied to evaluate and pre-control the voltage violation risk of ADN,which realizes the accurate identification of key weak nodes and effective risk control.

Key words: active distribution network(ADN), operation risk assessment, voltage violation, pre-control, probabilistic power flow

中图分类号:

TM732

廖剑波, 陈波, 陈垣玮, 余维, 陈建聪, 林大增, 张路, 南东亮. 计及不确定性的主动配电网电压越限风险评估及预控[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(2): 74-82.

LIAO Jianbo, CHEN Bo, CHEN Yuanwei, YU Wei, CHEN Jiancong, LIN Dazeng, ZHANG Lu, NAN Dongliang. Voltage Violation Risk Assessment and Pre-Control in Active Distribution Network Considering Uncertainty[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(2): 74-82.

图/表 12

图1

图2

表1

图3

图4

图5

图6

图7

表2

表3

图8

图9

参考文献 13

[1]	郝丽丽, 王辉, 王国栋, 等. 含分布式电源配电网运行风险的影响因素溯源[J]. 电力自动化设备, 2021, 41(1):27-33.
[2]	符杨, 廖剑波, 李振坤, 等. 考虑越限风险的主动配电网日前优化调度及运行[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37(21):6328-6338.
[3]	王晓辉, 陈乃仕, 李烨, 等. 基于态势联动的主动配电网多源优化调度框架[J]. 电网技术, 2017, 41(2):349-354.
[4]	ABAPOUR S, ZARE K, MOHAM-MADI-IVATLOO B. Evaluation of technical risks in distribution network along with distributed generation based on active management[J]. Generation,Transmission & Distribution, 2014, 8(4):609-618.
[5]	刘琦. 主动配电系统安全态势感知建模方法研究[D]. 北京:华北电力大学, 2017.
[6]	王钰楠, 杨镜非, 何也帅, 等. 基于网络流转移分布因子的主动配电网运行风险评估及预警[J]. 电网技术, 2017, 41(2):371-377.
[7]	苏亮, 阮思洁, 史文萍, 等. 基于可信度的主动配电网运行风险评估[J]. 电器与能效管理技术, 2019(13):29-34.
[8]	FAGHIHI F, LABEAU P E, MAUN J C, et al. A net balance-based approach in risk assessment of distributed generation curtailment[C]// 2015 IEEE Eindhoven Power Tech.Eindhoven,Netherlands, 2015:1-6.
[9]	林文贵, 刘民培, 黄超艺, 等. 有源中压配电网故障实时风险评估及安全预警[J]. 电器与能效管理技术, 2018(20):73-81.
[10]	刘建坤, 卫鹏, 李国栋, 等. 考虑大型风电场综合模型的随机潮流计算[J]. 电器与能效管理技术, 2016(16):53-59,77.
[11]	ZHANG P, LEE S T. Probabilistic load flow computation using the method of combined cumulants and Gram-Charlier expansion[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2004, 19(1):676-682. doi: 10.1109/TPWRS.2003.818743
[12]	ZHANG J H, YANG X, WANG D, et al. Short-term scheduling of active distribution network integrated with electric vehicle battery swap stations[C]// Transportation Electrification Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific), 2014:1-6.
[13]	廖剑波, 张路, 符杨, 等. 多主动管理手段相协调的主动配电网无功电压优化[J]. 电力电容器与无功补偿, 2018, 39(6):130-137.

优先等级	主动管理手段	特点	备注
I级	可控DG无功、风光DG无功、储能无功调度	无功调度,不需要调整有功调度计划	优先执行
II级	可控DG有功、储能有功、柔性负荷调度	有功修正,小幅度修正调度计划	有必要时执行
III级	风光DG有功削减	弃风光,不符合ADN价值	尽可能少执行
IV级	OLTC调档、并联电容器组投切	长时间尺度动作元件,频繁调节不利设备寿命和系统稳定	尽可能不执行

时段	节点编号	电压越限风险/×10^-4
8	15	2.78
8	16	5.00
14	14	2.84
	15	4.03
	16	3.89

优先等级	主动管理手段	预控修正值/Mvar
I级	微燃机无功	—(停机)
	风机无功	0.287 0
	光伏无功	0.031 9
	风储无功	0.076 3

计及不确定性的主动配电网电压越限风险评估及预控

Voltage Violation Risk Assessment and Pre-Control in Active Distribution Network Considering Uncertainty

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 12

参考文献 13

相关文章 3

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	李继宇, 范映. 主动配电网源-网-荷双层规划研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(1): 9-15.
[2]	徐海栋, 黄明. 主动配电网中分布式电源准入容量评估和分析[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(11): 52-57.
[3]	李继宇, 江修波, 李功新, 范映. 主动配电网源-网-荷双层两阶段优化调度[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(1): 78-85.