布式能源接入配電網的風險分析

小驢數模

背景知識：

隨著我國雙碳目標的推進，可再生分布式能源在配電網中的大規模應用不可避免，這對傳統配電網運行提出挑戰。為了量化分析配電網中接入分布式能源的風險，需要對其進行建模與分析。

配電網發生故障后失負荷，可以通過聯絡線實現部分復電，供電恢復的目標是在系統拓撲結構發生變化時，將系統的經濟損失降至最小，行業分類將消費者分為居民住宅、商業、政府機構和辦公建筑等類別，按照這種分類，供電中斷危害可依據部門客戶危害度函數進行計算。

分布式能源接入配電網，由于其發電出力的波動性與不確定性，對饋線的失負荷和過負荷帶來影響，為了提高配電網就地消納能力，本競賽題目要求分布式能源不得向上級電網倒送功率。

風險評估的通用計算公式為：

代表由系統過負荷造成的危害程度。

由式（1）可知，風險評估的量化計算為該場景下各事件概率與其危害的乘積之和，為了實現風險評估，需要從事件概率計算及事件造成后果的危害度函數構建兩方面入手進行分析與建模。

名稱解釋

失負荷：因故障導致負荷供電中斷 。

過負荷：線路電流超過額定載流量10%以上。

饋線：從變電站出線開關到終端負荷的配電線路。

聯絡線：通過聯絡開關連接不同饋線的線路，正常運行時聯絡開關處于斷開狀態，根據運行方式調整的需要可以調整聯絡開關的狀態，實現饋線間的功率轉移。

配電網的運行方式:?在同一時刻, 饋線上的每個負荷與各變電站之間只有一條通路（只由一個變電站出線開關CB供電），每個分布式電源DG都可接入饋線供電，不同用戶類型的停電損失會造成不同的危害度。

計算配電系統風險的約束條件如下：

（1）各個類型故障是獨立發生的，同一時間同一類型只發生一個故障；

（2）不考慮無功功率和電壓越限的影響，風險計算分析僅考慮有功功率和電流的影響；

（3）聯絡開關不考慮故障恢復的自愈系統對失負荷的影響，但是需考慮聯絡開關的負荷轉移能力。

問題：

（1）請分別建立分布式能源接入配電網后，配電系統的失負荷風險和過負荷風險的計算模型，要求：失負荷風險模型要記及本饋線故障造成的負荷損失可以從其他相鄰饋線通過聯絡線轉供實現復電的情況；過負荷風險模型要記及本饋線的有功功率不得向上級變電站倒送的情況，但是可以在相鄰饋線間進行調節；

（2）應用問題1所建立的模型，針對附錄中的有源配電網62節點系統圖，在其它參數不變的前提下，分布式能源容量以0.3I為步長，從初始容量I增加到3I，試分析該配電系統風險

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