关键词:
用户分类
数据融合
薄弱环节识别
运行状态评估
配电网规划
摘要:
大规模分布式电源与新型负荷随机接入,导致配电网的供电结构与潮流特性发生改变,传统被动管控方式难以满足配电网用户差异化用电需求,具有主动控制管理能力的主动配电网逐渐成为未来配电网的发展方向。主动配电网中引入了大量分布式能源与智能量测终端,可以对配电网进行实时监控,并通过控制可调节资源实现灵活运行调度。然而,源荷互动增加使主动配电网运行环境更加复杂,原有电网运行调节方式难以满足复杂运行环境下用户用电需求,需提出适用于主动配电网的优化运行方案;充分发挥灵活调控能力是实现主动配电网的优化运行的有效手段,但也对电力系统的不良状态识别能力提出了更高的要求,原有薄弱环节识别方法未考虑主动配电网运行特点,难以发挥主动配电网针对性灵活调控优势;主动配电网的复杂运行特性与灵活调控方式带来了大量数据处理需求,原有用电数据分析方式无法兼顾速度与精度的要求,进行用户分类并对同类型用户统一规划是降低数据处理难度的有效手段。因此对用户用电需求进行分类与分析预测,在此基础上利用终端采集数据实时识别系统薄弱环节,进行针对性调控以充分利用主动配电网灵活调节能力,并以分析结果为基础进行主动配电网优化规划,实现主动配电网优化运行。本文聚焦主动配电网可靠运行问题,在用户差异化用电需求分析的基础上,识别电力系统薄弱环节,提出主动配电网优化运行方案。论文的主要研究内容如下:(1)研究了用户差异化用电需求分析方法:对采集数据进行处理,基于用户信息分析用户用电需求,基于负荷曲线分析用户用电特性,通过聚类方法对用户进行分类,提升用电需求分析时的数据利用效率;考虑居民用电天气敏感因素,从居民用电数据中筛选特殊日期用电数据,提出用户用电敏感度计算方法,从用电特征变化角度,对用户用电行为习惯进行分析,考虑综合用电敏感度对用户进行分类,分析区域用户用电特性;以改进支持向量机算法为基础,提出考虑用户用电敏感特性的负荷预测方法,预测用户用电需求。(2)研究了考虑差异化用电需求的薄弱环节识别方法:基于应用需求将薄弱环节识别分为基于智能终端数据采集的实时薄弱环节识别与基于源荷模型的预测薄弱环节识别,考虑智能终端配置与用户用电特性建立薄弱程度指标;考虑不同智能终端数据特点,结合主动配电网对数据可信性与准确性的要求,分析终端误差设置数据权重,结合最小二乘法与多终端采集序贯协方差交叉法,提出终端采集数据融合与状态估计方法,识别主动配电网实时薄弱环节;考虑用户与环境因素建立分布式光伏与负荷概率模型,基于Cornish-Fisher级数和半不变量法计算不同情况下配电网节点电压与线路电流越限概率,提出主动配电网预测薄弱环节识别方法,分析不同情况下的配电网薄弱环节。(3)提出了基于差异化需求分析的主动配电网优化运行方案:考虑不同时空尺度运行状态指标差异,采用组合权重确定法确定指标权重,建立考虑差异需求的运行状态评估体系;通过运行状态评估、薄弱环节识别及用户分析结果确定优化调控方式,针对性调控实现优主动配电网化运行;在运行状态评估结果的基础上,结合评估结果提出改进遗传算法,对主动配电网网架拓扑与光伏接入容量进行双层优化规划,在保证经济性的同时提升供电可靠性,实现主动配电网化运行。