申请/专利权人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院;国网冀北电力有限公司;国家电网有限公司;北方工业大学

申请日：2023-12-29

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117808362A

主分类号：G06Q10/0639

分类号：G06Q10/0639;G06F30/20;G06Q50/06;G06F119/02

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明提供一种考虑源荷特性的集群特征评估指标体系建设方法，涉及配电网技术领域。该评估指标体系建设方法包括如下步骤：步骤1配电网平衡区灵活性能源接纳能力评估指标建模；步骤2配电网平衡区负荷能力评估指标建模；步骤3配电网平衡区集群特征评估指标建模；步骤4配电网平衡区电网运行类指标建模；步骤5配电网平衡区可靠性和安全性指标建模；步骤6配电网平衡区电网效率与效益指标建模；步骤7配电网平衡区指标权重计算方法设计。本发明可以准确分析评估某一个区域的灵活性能源和负荷的集群特征，为区域集群划分提供了有力的数据支持，为配电网平衡区内的新能源消纳、新能源的协调调度做铺垫，极大提高了平衡区内控制的灵活性。

主权项：1.一种考虑源荷特性的集群特征评估指标体系建设方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：步骤1：配电网平衡区灵活性能源接纳能力评估指标建模；S101平衡区灵活性能源渗透率；该指标描述了平衡区内接入的灵活性资源占平衡区内负荷的比例，平衡区灵活性能源渗透率为： 式中：n为平衡区内接入的灵活性能源数量；Di为灵活性能源i的装机容量；m为负荷数量；Pj为负荷j的功率；S102平衡区灵活性能源发电量占比；该指标描述平衡区内灵活性能源在一定时间内的发电量占平衡区负荷电量的比例；平衡区灵活性能源发电量占比为： 式中：t为时间；Dit为灵活性能源在t时刻的功率；Pjt为平衡区负荷j在t时刻功率；S103平衡区灵活性能源利用率；该指标反映平衡区内灵活性能源整体的消纳情况；平衡区灵活性能源利用率为： 式中：Prit为平衡区灵活性能源i在t时刻的可用发电功率；步骤2：配电网平衡区负荷能力评估指标建模；S201负荷预测准确率指标；平衡区内负荷预测的准确率对于灵活性资源的出力和负荷的不确定性起了重要作用，可以用于掌握平衡区内的真实状态，用于提高对平衡区内真实状态的感知力，对平衡区的资源配置与协调控制的决策起至关重要的作用；负荷预测准确率公式为： 式中：P1fci表示第i个点的负荷预测值；P1i则表示第i个点负荷的实际值；P1avg则表示平均负荷值；S202平衡区负荷消纳率指标；平衡区内消纳率指标表示灵活性资源在配电网平衡区运行期间消纳的占比，具体公式可表示为： 式中：Pres代表灵活性资源的实际出力，代表平衡区内真实环境下灵活性资源允许的最大出力；步骤3：配电网平衡区集群特征评估指标建模；S301集群内关联度指标ECI；集群内关联度指标表示了集群内部节点间的关联程度，其公式为： 式中：i是节点编号，m为总节点数，Mi代表节点所在的集群，eij表示节点i与节点j之间的电气距离，表示节点i与集群内各节点的电气距离之和，etotal,i表示节点与所有节点的电气距离之和；S302集群间关联度指标BCCI；集群间关联度指标表示了节点与外部集群之间的关联程度，其公式为： 式中：表示节点i与集群外部各节点的电气距离之和；S303集群规模指标CCI；集群规模指标表示了集群内节点数目和期望之间的偏差程度，该指标用于检验不同集群之间的节点数目的均匀性，其公式为： s*＝np*10σ＝wInn11式中：n表示集群被划分的子群数目，sp表示第p个子群内的节点数，s*表示期望的子群内节点数，当sp→s*时，CCI趋近于1，代表集群划分的越均匀，而当sp→n时，CCI趋近于0；式11中的w为惩罚因子，w越大，表示对偏差的容忍度越高，w取0.2；S304集群内部连接性指标CC；集群内部连接性指标CC表示了集群内节点之间的电气连接关系；指标CC是一个二进制变量，如果集群内部的节点与该集群内其他所有节点都没有直接的电气连接，此时CC＝0，否则CC＝1；该指标用于确保集群内部没有孤立的节点；步骤4：配电网平衡区电网运行类指标建模；S401平衡区变压器容载比A41；变压器容载比指标A41表示平衡区内所有变压器的容量总和与用电负荷的峰值之比，容载比的计算需要分电压等级，同时容载比反映了变压器设备的安全运行裕度，用于为平衡区内负荷的增长或者故障时负荷的转移提供重要的数据支持： S402平衡区变压器效率A42；变压器效率指标A42表示了变压器的有效利用率，具体公式为： S403平衡区线路负载率A43；线路负载率指标A43表示平衡区内线路的平均负载率，用于体现对平衡区内的线路利用程度和充裕度；具体公式为： S404平衡区峰谷差率A44；平衡区峰谷差率指标A44表示为平衡区内电网日负荷的最大差值与电网日最大负荷之比，具体计算公式为： S405平衡区最大负荷持续时间占比A45；平衡区最大负荷持续时间占比A45表示为在记录时间内，平衡区最大负荷持续时间与记录总时间之比；该指标中最大负荷的取值为平衡区电网实际最大负荷的95％，另外可以通过得到的负荷持续曲线来分析得到该指标的实际情况，具体计算公式为： S406平衡区三相电压不平衡度A46；平衡区三相电压不平衡度指标A46表示为在幅值和相位差上三相电压的实际值偏离额定值的现象，用于反映三相电压出现不平衡现象的强弱程度，具体公式表示为： 式中：U2表示为三相电压的负序分量方均根值；U1表示为三相电压的正序分量方均根值；S407平衡区供电电压合格率A47；平衡区供电电压合格率指标A47表示为平衡区供电电压质量的高低，用于反映平衡区用电负荷的效率与安全，是平衡区系统安全稳定运行的一个关键指标，具体计算公式为：平衡区供电电压合格率A47＝[0.5A+0.5B+C+D3]×100％18式中：A表示110kV线路监测点上的测量电压；B表示35kV线路监测点上的测量电压；C表示10kV线路监测点上的测量电压；D表示380220v线路监测点上的测量电压；S408平衡区负荷节点i电力不足期望值A48；平衡区负荷节点i电力不足期望值A48表示为在记录的时间段内所研究的负荷节点i的电力功率不足期望值或者额定值，具体计算公式为： 式中，FEDNsixk为平衡区第k次抽样时的负荷节点i削减的有功功率；步骤5：配电网平衡区可靠性和安全性指标建模；S501平衡区供电自愈率；平衡区供电自愈率由供电故障自愈率和用户平均故障自愈次数两部分组成，用于反映平衡区产生故障的自愈能力，以减少故障停电现象的出现；自愈能力的强弱反映了平衡区供电的可靠性程度；1供电故障自愈率： 式中：每次故障影响的户数指每次故障线路所连接的用户数量；每次故障自愈的户数是每次故障线路所连接的用户数与实际停电户数之差；2用户平均故障自愈次数： S502平衡区自愈速度；平衡区自愈速度指标是对配电网平衡区的自愈能力进行量化评估，用于反映配电网平衡区3分钟内线路短时停电或者电压骤降时线路的自我恢复能力；将平衡区自愈恢复速度定义为故障区段定位时间T1与故障隔离和非故障区段恢复时间T2之和：平衡区自愈速度＝T1+T223S503平衡区持续电压间断频率；平衡区持续电压间断频率指标是用来反映平衡区内电压间断3分钟以上，且以小时为单位的长时间停电的情况： S504平衡区柔性设备可用系数；平衡区柔性设备可用系数指标用于反映平衡区内的开关、补偿器、滤波器、电能质量控制器等区内设备的利用程度，具体计算公式为： S505平衡区电压合格率；平衡区电压合格率用于平衡区向用户供电时的供电质量的重要评判依据，根据电压等级的高低可分为A，B，C，D四类；其中，平衡区高压配电网的电压合格率为A，B类；中低压配电网的电压合格率为C，D类；平衡区内的电压合格率的具体计算公式为： 式中：VA表示A类电压合格率，VB，VC，VD分别表示A，B，C，D类电压合格率；步骤6：配电网平衡区电网效率与效益指标建模；S601线路平均负载率；线路平均负载率指标表示为平衡区内所有线路在最大负荷时刻时的最大负载率之和与平衡区内总线路数之比，用于反映平衡区内线路的利用效率，具体的计算公式为： S602主变平均负载率；主变平均负载率指标表示为所有主变在最大负荷时刻时主变最大负载率的总和与变电站总容量的比值，用于反映平衡区变电站主变的容量利用率和未来发展裕度，具体计算公式为： S603综合线损率；综合线损率指标是平衡区内电力输送和接受两端之间的差值与此次输送总电量之比，用于反映平衡区的规划、运行控制的合理性，是平衡区一项重要的经济技术指标，具体计算公式为： S604单位电网投资增供负荷；单位电网投资增供负荷指标表示为平衡区当年与上一年统调最高用电负荷的差与上一年电网投资的比值，用于反映在电网一定的统计时间内投资增加的负荷数量； S605单位电网投资增售电量；单位电网投资增售电量指标表示为平衡区当年与上一年售电量的差值与上一年投资的比值，用于反映平衡区电网投资的经济效益，具体计算公式为： S606单位电网资产售电收入；单位电网资产售电收入指标平衡区内所有的售电收入与平衡区内电网固定资产的百分比，用于反映平衡区内的收入效益情况，具体计算公式为： 步骤7：配电网平衡区指标权重计算方法设计；S701主观权重计算方法；主观权重计算方法采用网络分析法ANP计算；假设网络分析法共有n个元素，分别为C1,C2,…Ca，其中权重向量则就可以得到C1…Ci-1Ci+1…Cn归一化特征向量，具体为： 式中，yji代表Cjj≠i对Ci的影响程度，由公式34采用德尔菲法专家调查法可以进一步计算，最终得出直接影响矩阵Wd，具体计算公式为： 而主观权重ωs,i的具体计算公式为： 如果ωs,i不存在唯一的极限值，需要返回重新计算权重向量Wi；S702客观权重计算方法；客观权重计算方法采用反熵权法计算；假设有m个评价对象，n个评价指标，则指标值为：xiji＝1,2,…,k；j＝1,2,…,m，评价矩阵为：X＝xijn×m，xij可由多位专家对各评价指标的权重进行评分获得；各评价指标的反熵计算公式为： 式中，客观权重ωo,i计算公式为： S703综合主、客观权重的最优赋权法；主观权重的重要系数αi和客观权重的重要系数βi的计算公式分别为： 综合主观权重和客观权重的最优赋权法的权重ωi的具体计算公式为：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 国网冀北电力有限公司电力科学研究院;国网冀北电力有限公司;国家电网有限公司;北方工业大学 一种考虑源荷特性的集群特征评估指标体系建设方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD