台区电网电压越限风险预警方法、装置、计算机可读存储介质及计算设备与流程

本发明涉及电压评估，尤其涉及一种台区电网电压越限风险预警方法、装置、计算机可读存储介质及计算设备。

背景技术：

1、当前,我国低压配电网户用光伏并网数量快速增长,并网容量也不断提高，配电网也由单一的负荷接入与供应逐渐转变为源-网-荷-储互动；未来随着配电网中分布式电源、电动汽车、储能等规模化接入，台区源-网-荷-储功率的波动幅度与波动速度会逐渐加剧，由此引起的电压扰动及电压越限等问题成为了影响配电网可靠供电能力和新能源消纳能力的关键因素。

2、配电网电压越限是一种可能导致用电设备损坏或用电设备无法正常工作的涉及电力用户切身利益的问题；目前常用的配电网电压评估和调控体系是以电压幅值为主要指标，在电压幅值产生变化后再进行控制，属于事后控制，适用于电压幅值变化不快速的场景；然而在有功功率平衡快速大幅时变的场景下，由于电压幅值会随着有功功率的变化而快速大幅变化，使得常用的配电网电压评估和调控体系难以对配电网的电压越限风险进行有效预防。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种台区电网电压越限风险预警方法，能够在有功功率平衡快速大幅时变的场景下，有效预防电压越限的风险。

2、第一方面，本发明提供了一种台区电网电压越限风险预警方法，包括以下步骤：

3、步骤1：获取配电台区电网中的电参量数据；

4、步骤2：根据配电台区电网中的电参量数据计算各负荷节点的无功功率变化值和电压幅值变化值；

5、步骤3：根据所述无功功率变化值和所述电压幅值变化值，确定各负荷节点的无功电压刚度系数；

6、步骤4：根据各负荷节点的无功电压刚度系数，对台区电网的电压越限风险进行预警。

7、优选的，所述电参量数据包括：电压支撑节点的电压幅值、负荷节点的电压幅值、各负荷节点与对应电压支撑节点间的线路电抗及各负荷节点和对应电压支撑节点的电压相角差。

8、优选的，所述各负荷节点与对应电压支撑节点间的线路电抗的线路电抗的获取方法包括：

9、获取线路电缆的电缆参数；利用所述电缆参数，通过如下计算式得到所述各负荷节点与对应电压支撑节点间的线路电抗x：

10、

11、其中，f为电网运行频率、μ为导线材料的相对导磁系数、r为导线半径、dm为三相导线的几何均距、l为线路长度。

12、优选的，所述步骤2包括：

13、利用如下算式计算得到所述无功功率变化值dq和电压幅值变化值dv：

14、

15、其中，e为电压支撑节点的电压幅值、v为负荷节点的电压幅值、x为各负荷节点与对应电压支撑节点间的线路电抗，δ为各负荷节点和对应电压支撑节点的电压相角差。

16、优选的，所述步骤3包括：计算无功功率变化值与所述电压幅值变化值的比值，并将计算得到的比值的相反数确定为所述无功电压刚度系数。

17、优选的，所述步骤4包括：

18、s401，预先根据不同的系统安全要求，配置第一电压越限风险预警值；

19、s402，将所得到的无功电压刚度系数与当前系统安全要求所对应的第一电压越限风险预警值进行比较；

20、s403,当无功电压刚度系数小于所述第一电压越限风险预警值时，执行预警操作。

21、优选的，所述步骤4包括：

22、s401，预先根据不同的系统安全要求，配置第二电压越限风险预警值；

23、s402，基于各负荷节点和支撑节点的历史功率数据，预先构建负荷节点的变化参量预测模型；其中，该变化参量预测模型能够对负荷节点的无功功率变化值和电压幅值变化值进行预测；

24、s403，基于所述变化参量预测模型，得到配电台区当前各负荷节点的无功功率变化预测值和电压支撑强度变化预测值；

25、s404，基于各负荷节点的无功功率变化预测值和电压支撑强度变化预测值，确定无功电压刚度预测系数；

26、s405，计算无功电压刚度预测系数和无功电压刚度系数间的差值；

27、s406，当所述差值大于所述第二电压越限风险预警值时，执行预警操作。

28、第二方面，本发明提供一种台区电网电压越限风险预警装置，所述台区电网电压越限风险预警装置包括：电参量获取模块、变化值计算模块、刚度系数计算模块和预警模块；

29、电参量获取模块，配置为获取配电台区电网中的电参量数据；

30、变化值计算模块，配置为根据配电台区电网中的电参量数据计算各负荷节点的无功功率变化值和电压幅值变化值；

31、刚度系数计算模块，配置为根据所述无功功率变化值和所述电压幅值变化值，确定各负荷节点的无功电压刚度系数；

32、预警模块，配置为根据各负荷节点的无功电压刚度系数，对台区电网的电压越限风险进行预警。

33、第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行如第一方面所述的方法。

34、第四方面，本发明提供一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现如第一方面所述的方法。

35、上述台区电网电压越限风险预警方法、装置、计算机可读存储介质及计算设备中，首先获取配电台区电网中的电参量数据，再根据配电台区电网中的电参量数据计算各负荷节点的无功功率变化值和电压幅值变化值，然后根据所述无功功率变化值和所述电压幅值变化值，确定各负荷节点的无功电压刚度系数，最后根据各负荷节点的无功电压刚度系数，对台区电网的电压越限风险进行预警，如此，先通过配电台区电网中的电参量数据计算得出无功功率变化值和电压幅值变化值，再通过无功功率变化值和电压幅值变化值计算出无功电压刚度系数，最后通过无功电压刚度系数对台区电网的电压越限风险进行预警，其中，无功电压刚度系数反映的是系统电压在收到无功功率扰动时保持系统稳定的能力；本发明通过对无功电压刚度系数进行分析，从而得出电压幅值的波动大小，以对电压越限风险进行评估，从而在有功功率平衡快速大幅时变的场景下，也能有效预防电压越限的风险。

1.一种台区电网电压越限风险预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的台区电网电压越限风险预警方法，其特征在于，所述电参量数据包括：电压支撑节点的电压幅值、负荷节点的电压幅值、各负荷节点与对应电压支撑节点间的线路电抗及各负荷节点和对应电压支撑节点的电压相角差。

3.如权利要求2所述的台区电网电压越限风险预警方法，其特征在于，所述各负荷节点与对应电压支撑节点间的线路电抗的线路电抗的获取方法包括：

4.如权利要求1所述的台区电网电压越限风险预警方法，其特征在于，所述步骤2包括：

5.如权利要求4所述的台区电网电压越限风险预警方法，其特征在于，所述步骤3包括：计算无功功率变化值与所述电压幅值变化值的比值，并将计算得到的比值的相反数确定为所述无功电压刚度系数。

6.如权利要求5所述的台区电网电压越限风险预警方法，其特征在于，所述步骤4包括：

7.如权利要求5所述的台区电网电压越限风险预警方法，其特征在于，所述步骤4包括：

8.一种台区电网电压越限风险预警装置，其特征在于，包括：电参量获取模块、变化值计算模块、刚度系数计算模块和预警模块；

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现权利要求1-7中任一项所述的方法。