一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法与流程

本发明属于电力，尤其是涉及一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法。

背景技术：

1、随着中小型配电网（简称配网）、新能源微电网（简称微网）接入传统的主干输电网（简称主网），电网的运行模式由“源随荷动”的源荷实时平衡、大电网一体化运行，向“源网荷储协同互动”的多级电网协同运行转变。请见图17，为主配微协同调度示意图。为了实现主配微网系统的分层分区的电力的优化调度、最大程度的合理利用资源，需要具有合理的电力平衡快算计算，以实现实时的调度。

2、cn121011982a公开了一种基于主配微协同的电力平衡控制方法及系统，包括以下步骤，贯通配网和微网，建立自下而上的拓扑拼接关系；获取用户资源的实时数据，计算用户的可上调能力和可下调能力；将用户可调能力数据聚合到台区，形成各层级的可调能力；根据各层级的可调能力，生成主配微协同调节策略；根据生成的调节策略，自上而下逐层分解执行，直至异常事件处理完毕；对于未能完全执行的情况，及时调整策略并追加执行。其实现了从主网到配网再到微网的多层次、多维度资源优化配置，不仅能够高效利用现有电网资源，还能引导分布式能源的合理布局和有序接入，有助于电网结构的优化和升级。

3、cn120320418a公开了考虑新型并网主体的主配微协同电力电量平衡方法及系统，方法包括：s1、预置功率平衡模型；s2、输入目标电力系统的各节点位置数据及历史运行数据；s3、预测当前运行时刻t的预测净负荷值，实施聚类分区得到聚类树；s4、采用分层聚类法调整目标电力系统的分层分区结构；s5、输出主配微三级协同下的电力资源分配结果；s6、判断当前运行时刻t是否为结束时刻。通过基于动态分层分区的电力电量平衡方法，能够根据电力系统的实时运行状态动态调整分区结果，实现主配微三级协同的电力电量平衡，不仅能降低发电成本，还能提高新能源的消纳能力，有效提升电力系统在高峰负荷下的稳定性和可靠性。

4、cn119093364a公开了一种主配微电网实时协调调度方法及系统，涉及主配微电网技术领域，包括以下步骤基于动态规划在预设的能量窗口大小下进行调度决策；获取微电网调度数据和资源配置数据；基于bp神经网络算法对微电网调度数据和资源配置数据进行数据分析，构建能量窗口大小影响模型；基于预设的能量窗口大小进行等差处理，并分别获取对应的能量窗口大小影响模型；构建能量窗口大小影响波动曲线，并对能量窗口大小影响波动曲线进行数据分析，得到优化后的能量窗口大小，并将其应用于主配微电网实时协调调度，其解决了以解决主配微电网实时协调调度难以平衡灵活响应与计算效率问题。

5、上述现有技术中, 主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法方面有待进一步提高。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的是揭示一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，它是采用以下技术方案实现的。

2、一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,包含有以下步骤：

3、确定计算对象：分布式电源接入供电单元/网格的接纳能力计算主要是在资源潜力的基础上，考虑光伏接入后电力系统安全稳定运行要求，综合二者后实现对光伏接纳能力的量化计算，计算范围以单台220kv变压器的供电区域划分，计算对象包括该区域内所有35~220kv等级的变压器、35~110kv等级的线路、10~220kv等级的母线；

4、线路分区：考虑到分布式电源针对不同约束影响范围的大小，将一个大的配电网供电区域按网格、供电单元划分为多个电气上相对独立的分区，然后针对相互间影响较小的各个分区进行分布式光伏接纳能力评估，从而提高计算效率；由于中压配电网通常为环网结构开环运行，线路分区主要与约束类型相关，当约束仅为电压偏移和电压波动时，若变压器低压侧母线电压固定，将连接到该母线的每一条放射式线路当作一个线路分区；当约束涉及短路电流、继电保护和谐波时，考虑到通过变压器和上级电网流入其它线路的短路电流和谐波电流较小，忽略不同变压器中压馈线间在电气上的相互影响，即将连接到同一变压器中压母线的所有馈线划分为一个线路分区；

5、确定分布式电源接纳能力计算原则：

6、（1）分布式电源接入配电网应遵循就地接入、就近消纳的原则，分布式电源装机容量原则上不超过本区域全年最大用电负荷60%，且不向220千伏及以上电网反送电，110千伏及以下各级变压器反向负载率不超过80%；

7、（2）根据可接入容量计算结果，可接入评估等级由低到高分为绿色、黄色、红色，220千伏电网可接入评估等级分为绿色和红色两个等级，110千伏及以下电网设备可接入评估等级分为绿色、黄色、红色三个等级；得到分布式光伏可接入等级评价标准；反向负载率λ按式计算，pd为分布式电源出力，pl为同时刻等效用电负荷，即负荷减去除分布式电源以外的其他电源出力，等效认为设备实际负载率取反；

8、（3）确定评估等级时，局部服从总体，下一级电网评估等级低于上一级电网时，评估等级以上一级电网为准；

9、（4）分布式电源接纳能力需考虑已经批复的电源项目；

10、（5）分布式电源接入后满足电网安全稳定和电能质量要求，包括电网设备n-1、电压偏差、短路电流、谐波相关要求；

11、（6）分布式电源接纳能力计算仅考虑新增光伏。

12、本发明具有以下主要有益技术效果：在实现源荷精准预测的基础上，有效降低了区域分布式电源的倒送率，所提方法在提升主配微协同系统运行安全性与消纳能力方面具有科学性与实用性。

1.一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,包含有以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,分布式光伏接纳能力快速计算方法为：

3.根据权利要求2所述的一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,计算pm最大值时，选取分布式电源发电出负荷与设备净负荷差值最大计算；计算采用全年8760小时或者典型日负荷曲线进行计算；选择典型日负荷曲线时，选取3-6月或10-11月某天，分布式电源出力最大，同时电网负荷水平较小，分布式电源出力与电网负荷差值最大。

4.根据权利要求3所述的一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,主网以大容量发电、跨区域输电为核心功能，对配网的作用体现为“基荷供给+全局备用”，功能定位单一且接口明确，无需深入其内部机组调度、跨区域功率交换等复杂机制，只需聚焦对配网的电力补给逻辑与约束；其中，边界设定方程：在理想预测下，配网站域作为一个整体与主网的功率交换目标，是主网进行全网发电计划的基础之一：，式中：为主网下达给该配网站域的计划交换功率；和分别为对站域内第i个网格负荷和第j个分布式电源的预测功率；为站域内网络损耗的预测值；为该配网站域所辖的所有配电网格集合；

5.根据权利要求4所述的一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于, 配电网内部基于网格的分层分区平衡为：根据分布式电源接入配电系统的相关技术规定、配电系统辐射型运行特点和保护配置原则，在规划阶段，把配电系统单向潮流的控制节点设定为变电站变压器低压侧开关、变电站低压母线进、出线开关及配变高压侧开关3个节点，在此基础上，根据配电系统网格层级定义，得到基于网格的源网荷储分层分区平衡模型；“源网荷储”平衡包括用电单元、供电单元、供电网格3个层级；其中，变电站主变10kv侧开关、10kv馈线出线开关、配变低压侧开关为系统潮流控制的3个节点，满足线路最大供电能力及开关单向潮流这2个系统运行的安全约束。

6.根据权利要求5所述的一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,3个层级的分区边界上网接口参数计算方法及相关的潮流约束方程如下：

7.根据权利要求6所述的一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,分布式电源接入的分层分区电力平衡：分布式电源接入馈线、供电单元、供电网格不同层级后，除电能质量需满足相关要求外，还要满足本层级的电力平衡，不同层级接入的多样化分布式资源不同，其满足以下关系：

8.根据权利要求7所述的一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,分布式电源接入下供电单元电力平衡：供电单元是中压网架结构优化的管理单元，供电单元的电力平衡即为多组10kv馈线的电力平衡；

9.根据权利要求8所述的一种基于主配微系统的分层分区电力平衡快速计算方法，其特征在于,分布式电源接入下供电网格电力平衡：供电网格是线路接入变电站低压侧母线的管理单元，供电网格的电力平衡为变电站10kv低压母线的平衡；