含微网的配电网可靠性评估模型与算法研究

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随着用户对供电可靠性要求日益提高,配电网可靠性得到了更多关注和重视。微网能够充分有效地利用分布式电源,有助于提高用户供电可靠性以及缓解能源危机与环境污染的压力,已经成为人们关注和研究的热点。然而,随着微网中分布式电源的接入,传统配电网单电源辐射状供电结构发生了改变。并且,采用风能、太阳能等可再生能源发电时,分布式电源输出功率具有间歇性。这些都给配电网可靠性评估模型和方法带来许多新的问题。本文围绕包含微网的配电网可靠性评估相关问题进行了研究,主要工作以及成果如下:①根据配电网闭环设计、开环运行的特点,提出一种适用于复杂配电网的快速可靠性评估算法—前推回代法。算法推导了不同类型支路中节点可靠性指标的前推回代公式。通过前推过程计算支路首端节点受下游元件故障影响的停电指标,再通过回代过程计及上游元件故障影响计算支路末端节点可靠性指标。算法仅需对配电网进行一次网络拓扑搜索与一次前推回代求解即可实现节点可靠性指标的计算,极大地缩短了可靠性评估时间。该算法也适用于包含多个备用电源的复杂配电网结构,具有较强的工程适用性。算例分析表明该算法计算结果准确、计算速度较已有方法有明显提高。②考虑微网中可再生能源发电分布式电源出力间歇性,建立微网电源可靠性模型,分析了可再生能源间歇性对微网内不同负荷点供电持续性的影响。首先建立可再生能源发电分布式电源的多状态马尔科夫模型;然后根据微网中恒定出力DG的输出功率以及不同负荷点获得供电时的累积功率需求,对微电源输出状态进行分类组合得到微电网各负荷点的等效两状态微电源模型;最后综合考虑DG出力间歇性、负荷点的重要性、负荷水平分级和微电源可用率的影响,基于前推回代的可靠性评估算法对含微网的配电网可靠性进行评估,并提出了新的指标评价微电源的持续供电能力。③考虑微网中不同类型节点负荷相关性,对含微网的配电网可靠性进行评估。首先采用非参数核密度估计得到各类负荷的概率密度函数,并对节点负荷进行负荷水平分级;然后利用copula函数对不同类型节点负荷间的相关模式进行分析;最后枚举微网中各节点负荷水平,考虑负荷相关性影响,求取不同负荷水平组合场景发生概率。在此基础上,对含微网的配电网可靠性进行评估。
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