CN110247403A - 一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，包括如下步骤：S1、构建孤岛运行期间功率模型，包括任意时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt以及该时刻内孤岛内总电荷∑P_Lit；S2、建立消减负荷准则；S3、构建孤岛运行期间故障元件恢复过程中孤岛内负荷消减判断模型，该方法以功率平衡和削减负荷准则作为判断基础，决定含分布式电源的孤岛内负荷是否削减，实现了控制负荷大小的目的，从而达到孤岛内的可再生能源发电***出力和负荷功率的平衡，能够为孤岛安全供电以及孤岛内供电可靠性的提升提供多种益处，且该方法解决了由多种不确定因素引起的孤岛内供电范围问题，降低了实现难度。

Description

一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法

技术领域

本发明实施例涉及电力行业技术领域，具体涉及一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法。

背景技术

随着经济的快速发展，电力需求日益增长，但是随着并网规模逐渐扩大，能源大规模并网的弊端也日益凸现，其投资成本高、运行难度大，难以满足用户对电网高安全、高可靠性的需求。近年来，接连发生的大停电事件，充分暴露出电网的脆弱性。为解决上述问题，分布式电源，作为一种高效、经济又环保的新能源发电技术，被国际上各个国家重视。

分布式发电可以提供传统电力***无可比拟的可靠性和经济性，具有污染少、可靠性高、能源利用效率高的优点，同时分布式电源位置灵活、分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布，但其本身存在诸多问题，为减小分布式电源对孤岛电网的冲击，也需要改变传统配电网的故障运行方式与可靠性评估方法，需要考虑分布式电源并网孤岛等运行状态，为电力***的可靠运行评估带来了新的挑战。

孤岛在运行模式下，由于可再生能源发电***出力的波动性和间歇性，此时并不能保证孤岛内负荷点时刻都能从可再生能源发电获得功率支持。因此，必须在计算多种不确定因素的基础上确定孤岛内供电范围，以达到控制负荷大小的目的，从而达到孤岛内的可再生能源发电***出力和负荷功率的平衡，这种方法需要考虑的不确定因素多，实现难度大。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，以功率平衡和削减负荷准则作为判断基础，决定含分布式电源的孤岛内负荷是否削减，实现控制负荷大小的目的，从而达到孤岛内的可再生能源发电***出力和负荷功率的平衡，以解决现有技术中无法根据多种不确定因素确定孤岛内供电范围，从而无法控制孤岛内的可再生能源发电***出力和负荷功率达到平衡的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，包括如下步骤：

S1、构建孤岛运行期间功率模型，包括任意时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt以及该时刻内孤岛内总电荷∑P_Lit；

S2、建立消减负荷准则；

S3、构建孤岛运行期间故障元件恢复过程中孤岛内负荷消减判断模型。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S1中，以任意时刻孤岛内总负荷以及该时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt为基准。

作为本发明的一种优选方案，步骤S2中所述消减负荷准则包括：

A、在分布式电源出力范围内，尽可能少的消减负荷；

B、孤岛内根据负荷点的重要程度消减负荷点；

C、消减负荷过程中，不考虑孤岛运行期间负荷点的动态投切。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S3中孤岛内负荷消减判断公式为：

作为本发明的一种优选方案，依据所述消减负荷判断公式建立消减负荷目标函数：

式中，N表示孤岛内负荷点数，X(k)表示第k个负荷点的状态，0表示负荷点被消减，1表示负荷点被保留。

作为本发明的一种优选方案所述步骤：依据所述负荷消减判断公式建立消减负荷目标函数，包括如下步骤：

S601、判断t时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt是否大于等于t时刻孤岛内总负荷

S602、若公式成立，则孤岛运行期间故障元件恢复时间etr逐步递减为0，孤岛内负荷削减判断结束；

S603、若公式不成立，则逐级递减负荷且在孤岛运行期间递减负荷不恢复供电；

S604、在孤岛运行期间故障元件恢复时间etr不为零时，重复步骤S601；

S605、孤岛运行期间故障元件恢复时间etr为零时，则含分布式电源的孤岛内负荷削减判断结束。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明实质上以功率平衡和削减负荷准则作为判断基础，根据孤岛内分布式电源其出力随机不确定性和孤岛内负荷大小随着时间变化的这一特点，决定含分布式电源的孤岛内负荷是否削减，达到了控制负荷大小的目的，从而实现孤岛内的可再生能源发电***出力和负荷功率的平衡，能够为孤岛安全供电以及孤岛内供电可靠性的提升提供多种益处；且该方法解决了由多种不确定因素引起的孤岛内供电范围问题，降低了实现难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法流程图；

图2为本发明实施方式中负荷消减判断流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，以功率平衡和削减负荷准则作为判断基础，根据孤岛内分布式电源其出力随机不确定性和孤岛内负荷大小也是随着时间变化的这一特点，决定含分布式电源的孤岛内负荷是否削减，实现了控制负荷大小的目的，从而达到孤岛内的可再生能源发电***出力和负荷功率的平衡，能够为孤岛安全供电以及孤岛内供电可靠性的提升提供多种益处。

具体地，一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，包括如下步骤：

S1、构建孤岛运行期间功率模型，包括任意时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt以及该时刻内孤岛内总电荷

S2、建立消减负荷准则；

S3、构建孤岛运行期间故障元件恢复过程中孤岛内负荷消减判断模型。

所述步骤S1中，以任意时刻孤岛内总负荷以及该时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt为基准，通过对二者数值比较之后进行判断孤岛内负荷是否削减。

本实施例中，将任意时刻的孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt与任意时刻孤岛内总负荷作比较，两者总和中均考虑了多种不确定因素，能够在多种不确定因素的基础上确定孤岛内供电范围，以达到控制负荷大小的目的。

步骤S2中所述消减负荷准则主要包括：

A、在分布式电源出力范围内，尽可能少的消减负荷；

B、孤岛内根据负荷点的重要程度消减负荷点；

C、消减负荷过程中，不考虑孤岛运行期间负荷点的动态投切。

本实施例中，负荷消减准则主要在分布式电源出力范围内，尽可能多的为负荷供电，并且，消减时优先保留重要程度较高的负荷点，从而最大限度的保证孤岛内负荷点安全稳定的运行。

本实施例中，主要根据以上消减准则来进行负荷消减，被消减掉的负荷孤岛在检测期内不再恢复供电，直至故障元件修复或者排除，***才会恢复供电。

所述步骤S3中孤岛内负荷消减判断公式为：

本实施例中，以功率平衡和削减负荷准则作为判断基础，根据孤岛内分布式电源其出力随机不确定性和孤岛内负荷大小随着时间变化的这一特点来作为判定依据，这个过程中涵盖了多种不确定因素对任意时刻的孤岛内分布式电源出力总和以及任意时刻孤岛内总负荷的影响，因此，该依据是在考虑了多种影响因素的基础上实现的，能够有效的运用在孤岛内供电范围以及控制负荷大小的实际操作中，是对孤岛内供电可靠性提升的一种有益补充。

依据所述负荷消减判断公式建立消减负荷目标函数：

式中，N表示孤岛内负荷点数，X(k)表示第k个负荷点的状态，0表示负荷点被消减，1表示负荷点被保留。

本实施例中，如果不满足负荷消减判断公式，则需要根据消减负荷目标函数削减一部分负荷点的负荷，以确保孤岛内的电力平衡。

本实施例中，负荷消减的判断公式和负荷消减的目标函数构成了负荷消减的消减模型，依据负荷消减准则可以确保孤岛内的电力平衡。

本实施例中，负荷消减判断以及其消减模型求解过程为：首先，设定孤岛内所有负荷点的状态均为1，对于孤岛运行期间的任一时间段，根据步骤S1中建立的功率模型计算该时刻的孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt以及该时刻内孤岛内总电荷∑P_Lit，并根据值得大小判断，当不满足负荷消减判断公式时，则优先消减孤岛运行期间内负荷总量最小的负荷点并返回此刻的时间，直至满足负荷消减判断公式为止。

如图2所示，依据所述负荷消减判断公式建立消减负荷目标函数，包括如下步骤：

S601、判断t时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt是否大于等于t时刻孤岛内总负荷∑P_Lit；

S602、若公式成立，则孤岛运行期间故障元件恢复时间etr逐步递减为0，孤岛内负荷削减判断结束；

S603、若公式不成立，则逐级递减负荷且在孤岛运行期间递减负荷不恢复供电；

S604、在孤岛运行期间故障元件恢复时间etr不为零时，重复步骤S601；

S605、孤岛运行期间故障元件恢复时间etr为零时，则含分布式电源的孤岛内负荷削减判断结束。

本实施例中，负荷消减判断步骤主要在负荷消减模型的基础上实现的，将孤岛运行期间故障元件恢复时间etr设为自变量，并作为判断依据，消减负荷点的负荷作为因变量，根据孤岛运行期间故障元件恢复时间etr是否为零，判断孤岛内负荷消减判断是否结束。

本实施例中，含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，主要是以任意时刻孤岛内总负荷和该时刻孤岛内分布式电源出力总和为基准，对二者数值比较之后进行判断孤岛内负荷是否削减，通过构建这种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，实现了控制负荷大小的目的，从而达到孤岛内的可再生能源发电***出力和负荷功率的平衡，能够为孤岛安全供电以及孤岛内供电可靠性的提升提供多种益处，且该方法解决了由多种不确定因素引起的孤岛内供电范围问题，降低了实现难度。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、构建孤岛运行期间功率模型，包括任意时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt以及该时刻内孤岛内总电荷∑P_Lit；

S2、建立消减负荷准则；

S3、构建孤岛运行期间故障元件恢复过程中孤岛内负荷消减判断模型。

2.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，其特征在于，所述步骤S1中，以任意时刻孤岛内总负荷∑P_Lit以及该时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt为基准。

3.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，其特征在于，步骤S2中所述消减负荷准则包括：

A、在分布式电源出力范围内，尽可能少的消减负荷；

B、孤岛内根据负荷点的重要程度消减负荷点；

C、消减负荷过程中，不考虑孤岛运行期间负荷点的动态投切。

4.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，其特征在于，所述步骤S3中孤岛内负荷消减判断公式为：

∑P_Lit≤∑P_DGt。

5.根据权利要求4所述的一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，其特征在于，依据所述负荷消减判断公式建立消减负荷目标函数：

式中，N表示孤岛内负荷点数，X(k)表示第k个负荷点的状态，0表示负荷点被消减，1表示负荷点被保留。

6.根据权利要求5所述的一种含分布式电源的孤岛内负荷削减的判断方法，其特征在于，所述步骤：依据所述负荷消减判断公式建立消减负荷目标函数，包括如下步骤：

S601、判断t时刻孤岛内分布式电源出力总和∑P_DGt是否大于等于t时刻孤岛内总负荷∑P_Lit；

S602、若公式成立，则孤岛运行期间故障元件恢复时间etr逐步递减为0，孤岛内负荷削减判断结束；

S603、若公式不成立，则逐级递减负荷且在孤岛运行期间递减负荷不恢复供电；

S604、在孤岛运行期间故障元件恢复时间etr不为零时，重复步骤S601；

S605、孤岛运行期间故障元件恢复时间etr为零时，则含分布式电源的孤岛内负荷削减判断结束。