基于状态转移抽样法的高渗透率有源配电网可靠性评估法

摘要

一种基于状态转移抽样法的高渗透率有源配电网可靠性评估法，包括：按系统内元件所处的不同状态，将高渗透率有源配电网划分为发电系统与配电系统两个状态子集；根据蓄电池不同的充放电策略评估发电系统的可靠性，其中，蓄电池的充放电策略包括负荷跟随策略和循环充电策略；分析配电系统状态；统计配电网各个可靠性指标。本发明的方法考虑了上级变电站容量约束，发电类与配电类两类可靠性指标，计算高渗透率有源配电网的可靠性指标，解决了高渗透率分布式电源下配电系统可靠性评估复杂而繁琐的问题，使评估效果更加全面准确。同时，使用整个系统为抽样对象的状态转移抽样法取代以元件为抽样对象的状态持续时间抽样法，提升了运算速度，减少内存占用。

主权项

一种基于状态转移抽样法的高渗透率有源配电网可靠性评估法，其特征在于，包括如下步骤：1)按系统内元件所处的不同状态，将高渗透率有源配电网划分为发电系统与配电系统两个状态子集；2)根据蓄电池不同的充放电策略评估发电系统的可靠性，其中，蓄电池的充放电策略包括负荷跟随策略和循环充电策略；3)分析配电系统状态在高渗透率分布式电源配电网下，配电系统状态分析需要考虑上级变电站容量约束的负荷削减问题，因此改进后的负荷削减模型为：$\max \underset{t=t_{st}}{\overset{t_{end}}{\Sigma }}\underset{k=1}{\overset{N_L}{\Sigma }}{L}_t^k\left(t\right)X\left(k\right)---\left(16\right)$$\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{P}_{out}^i\left(t\right)+P_{DG}\left(t\right)+P_s\left(t\right)<S_l\left(t\right)+\underset{k=1}{\overset{N_L}{\Sigma }}{L}_t^k\left(t\right)X\left(k\right),t\in [t_{st},t_{end}]---\left(17\right)$$\begin{array}{cc}when& P_{out}^i\left(t\right)>0\end{array},i=1,...m$改进的负荷削减模型约束条件中加入了上级变电站能够提供的最大功率，即对于任一蓄电池放电时刻，当时，上游系统内所有蓄电池组能够释放的最大功率所有分布式电源的出力P_DG(t)以及上级变电站能够提供的最大功率P_s(t)之和大于等于所述蓄电池放电时刻系统的总负荷与损耗之和P_L(t)；4)统计配电网各个可靠性指标，包括：缺电时间期望LOLE，单位为小时/年：$LOLE=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{P}{\Sigma }}{\mathrm{LLD}}_k---\left(18\right)$电量不足期望LOEE，单位为MWh/年：$LOEE=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{P}{\Sigma }}{\mathrm{ENS}}_k---\left(19\right)$系统平均停电频率SAIFI，单位为次/户×年：$SAIFI=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{Q}{\Sigma }}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\lambda }_k^i{C}_i/\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{C}_i---\left(20\right)$系统平均停电持续时间SAIDI，单位为小时/户×年：$SAIDI=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{Q}{\Sigma }}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\gamma }_k^i{C}_i/\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{C}_i---\left(21\right)$期望缺供电量EENS，单位为MWh/年：$EENS=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{Q}{\Sigma }}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\mathrm{ENS}}_k^i---\left(22\right)$其中，P为发电系统状态模拟次数，Q为配电系统状态模拟次数，C_i为每个负荷点的用户数，n为负荷点总数，LLD_k为缺电时间，ENS_k为缺供电量，为停电次数、为停电时间，为缺供电量，N为模拟年数。