配电网最大供电能力的定义、模型与计算方法

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配电系统作为联系终端用户与发、输电系统的纽带,在保证用户安全可靠的连续供电方面是一个十分重要的环节,科学地评估城市配电系统的最大供电能力具有巨大的社会和经济意义。智能电网下配电系统将具备通过配电网络快速转供变电站负荷的新安全性边界条件,在此新边界条件下主变发生N-1时,不但负荷可通过站内主变转带,还可通过下一级网络转移到其它变电站,这为建立配电系统最大供电能力(Total Supply Capability,TSC)理论提供了基础。本文对现有供电能力的计算方法以及发展过程进行了简介,分析了配电网的主变和馈线N-1过程,提出了配电系统最大供电能力的定义,建立了最大供电能力数学模型,提出了最大供电能力的计算方法,并提出了对供电能力准确性进行评估的方法。首先,本文借鉴了输电网最大输电能力(Total Transfer Cabability,TTC)的概念,提出了新的配电网最大供电能力(Total Supply Capability,TSC)的定义。并给出了变电站供电能力(SSC),网络转移能力(NTC)以及可用供电能力(ASC)等供电能力相关指标的定义。其次,本文提出了配电网最大供电能力的模型和计算方法。该模型将最大供电能力建模为线性规划问题的求解。考虑了配电网中主变及馈线的容量,主变与馈线的N-1安全性,主变和馈线的联络关系等配电网实际运行约束。求得的目标函数值和最优解分别为TSC和各主变及馈线的TSC允许负荷。模型共分为两部分:第一部分为最大供电能力计算模型,第二部分为最大供电能力负荷均衡模型。可将上述两个模型分别转化为矩阵形式输入到Lingo中计算得到结果。再次,提出了对最大供电能力计算准确性判断和评估的方法。该方法分为两部分:第一部分为准确性判断,该部分基于主变和和馈线N-1安全性校验,按照最大供电能力定义,能准确判断供电能力计算结果准确与否;第二部分为误差评估,提出了基于逼近法的误差评估方法,并设计了对比验证的指标,首先以计算所得TSC为初始点利用变步长的N-1校验逼近求得TSC,然后以此来评估TSC的计算误差。最后,对最大供电能力的模型、计算方法以及准确性评估方法进行了算例演示,证明了本文最大供电能力计算的准确性。
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