含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法与流程

本公开涉及电力系统，更具体地涉及含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法。

背景技术：

1、随着传统能源成本的提高以及“双碳”战略目标的进一步实施，新能源及电能替代在电网中应用在飞速发展。在负荷侧，伴随电动汽车、电采暖等电能替代的大规模接入，将呈现出与传统负荷完全不同的运行特性，且该类负荷通常可参与电网的主动响应与灵活调度，在一定程度上改变电网潮流分布，改善线路设备过载、电压越限等情况，从而降低系统的运行风险。

2、目前电网在制定设备检修方案时，一般未考虑风光新能源出力随机性、不确定性及电能替代负荷用能需求变化的影响，而是将系统元件及系统运行状态视为静态，无法计及新能源及负荷的动态变化，无法评估新能源、电能替代出力、需求时序波动性与故障随机性间的相互作用对电力系统的影响。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了一种计及灵活负荷的含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法。

2、本公开提供了一种含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法，包括：将区域电网进行分区和简化处理，得到多个区域电网分区；基于区域电网的历史数据，通过系统分级负荷模型得到多级固定负荷需求曲线；系统分级负荷模型用于根据区域电网的历史数据确定区域电网的多级固定负荷需求曲线；基于区域电网内电动车的天气-日行里程概率密度函数，根据电动车充电负荷模型得到弹性负荷需求曲线；电动车充电负荷模型用于根据区域电网内电动车的天气-日行里程概率密度函数，确定区域电网的弹性负荷需求曲线；天气-日行里程概率密度函数用于描述电动车充电负荷模型在当前天气下不同日行里程所对应概率；根据多级固定负荷需求曲线、弹性负荷需求曲线确定区域电网的负荷需求水平曲线；对多个区域电网分区仿真分析，得到区域电网的失效负荷水平曲线；根据失效负荷水平曲线和负荷需求水平曲线得到区域电网的负荷期望。

3、根据本公开的实施例，在根据电动车充电负荷模型得到弹性负荷需求曲线之前，还包括：构建电动车充电负荷模型，包括：构建天气概率模型；天气概率模型包括各种天气对应的概率；构建电动汽车出行的天气-日行里程概率密度函数，天气-日行里程概率密度函数用于描述电动汽车在当前天气下不同日行里程所对应概率；根据天气概率模型、天气-日行里程概率密度函数，计算区域电网范围内的弹性负荷需求曲线。

4、根据本公开的实施例，计算区域电网范围内的弹性负荷需求曲线，包括：针对一年内的每一天，根据天气概率模型抽取天气类型；针对目标区域电网内的每一辆电动汽车，根据天气类型和天气-日行里程概率密度函数，得到每一辆电动汽车的日行里程；加和每一辆电动汽车的日行里程，获取区域电网范围内电动汽车的区域日行里程；根据区域日行里程，计算得到每一天的区域电网范围内电动车的充电负荷；根据每一天的充电负荷，得到一年内的弹性负荷需求曲线。

5、根据本公开的实施例，天气-日行里程概率密度函数表示如下：

6、

7、其中，fd(s)表示日行里程为s时所对应的概率；s表示日行里程；μd表示日行里程期望值；σd表示日行里程标准差；δi表示第i种天气对出行的影响常量。

8、根据本公开的实施例，对多个区域电网分区仿真分析包括：采用蒙特卡洛抽样方法，根据区域电网自动重构模型，抽取区域电网自动重构模型的分区运行状态序列；区域电网自动重构模型用于根据区域电网运行的历史数据，从区域电网运行方式数据库中选取一种区域电网的运行方式；分区运行状态序列包括一年内各时间点对应的区域电网的运行方式；区域电网的运行方式为区域电网各分区的运行情况的集合；采用蒙特卡洛抽样方法，根据设备多状态失效模型和分区运行状态序列，抽取分区运行状态序列中故障分区的设备运行状态序列；设备多状态失效模型用于根据分区的设备的全局平衡方程，确定设备的失效概率；设备运行状态序列包括故障时间内各时间点对应的设备运行状态；根据分区运行状态序列，设备运行状态序列，确定当前时间段，区域电网内各分区和故障分区内部的整体运行状态；根据整体运行状态，计算区域电网的失效负荷水平曲线。

9、根据本公开的实施例，在根据区域电网自动重构模型，抽取区域电网自动重构模型的分区运行状态序列之前，还包括：构建区域电网自动重构模型，包括：根据区域电网的历史数据，构建各个分区的故障概率密度分布曲线。

10、根据本公开的实施例，方法还包括：将区域电网进行分区和简化处理，得到故障分区所在的近区电网和远区电网；根据当前故障，构建检修方案数据库；检修方案数据库包含当前故障情况下的所有检修方案；检修方案包括远区电网的运行情况；针对检修方案数据库中的每一检修方案，根据远区电网的运行情况和需求负荷概率分布曲线，进行区域电网的潮流计算，得到区域电网的潮流分析结果；潮流分析结果包括安全裕度、越限元件的存在情况；响应于存在越限元件，基于交流潮流的最小切负荷模型，计算区域电网的损失负荷量；根据每一检修方案的安全裕度、损失负荷量，判断检修方案的安全性。

11、本公开的第二方面提供了一种含电动车充电负荷模型的区域电网管理装置，配置为能够用于实现上述含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法，包括：分区简化模块，用于将区域电网进行分区和简化处理，得到多个区域电网分区；需求负荷模块，用于基于区域电网的历史数据，通过系统分级负荷模型得到多级固定负荷需求曲线；系统分级负荷模型用于根据区域电网的历史数据确定区域电网的多级固定负荷需求曲线；基于区域电网内电动车的天气-日行里程概率密度函数，根据电动车充电负荷模型得到弹性负荷需求曲线；电动车充电负荷模型用于根据区域电网内电动车的天气-日行里程概率密度函数，确定区域电网的弹性负荷需求曲线；天气-日行里程概率密度函数用于描述电动车充电负荷模型在当前天气下不同日行里程所对应概率；根据多级固定负荷需求曲线、弹性负荷需求曲线确定区域电网的负荷需求水平曲线；对多个区域电网分区仿真分析，得到区域电网的失效负荷水平曲线；负荷期望模块，用于根据失效负荷水平曲线和负荷需求水平曲线得到区域电网的负荷期望。

12、本公开的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法。

13、本公开的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法。

14、根据本公开提供的含电动车充电负荷模型的区域电网管理，通过细化天气影响的电动车充电负荷模型，精准分析区域电网的需求负荷。由于建立了动态变化的电动车充电负荷模型，充分计及区域电网运行中天气因素及负荷水平变化对区域电网的影响。因此，至少部分的解决了电网管理未考虑电能替代导致的负荷用能需求变化的技术问题，实现了得到准确区域电网负荷期望，评估管理区域电网的技术效果。

技术特征：

1.一种含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在根据电动车充电负荷模型得到弹性负荷需求曲线之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述计算所述区域电网范围内的弹性负荷需求曲线，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述天气-日行里程概率密度函数表示如下：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，对多个区域电网分区仿真分析包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在根据所述区域电网自动重构模型，抽取区域电网自动重构模型的分区运行状态序列之前，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

8.一种含电动车充电负荷模型的区域电网管理装置，其特征在于，配置为能够用于实现权利要求1～7任一项所述的含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法，包括：

9.一种电子设备，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1～7中任一项所述的方法。

技术总结本公开提供了一种含电动车充电负荷模型的区域电网管理方法，包括：将区域电网进行分区和简化处理，得到多个区域电网分区；基于区域电网的历史数据，通过系统分级负荷模型得到多级固定负荷需求曲线；基于区域电网内电动车的天气‑日行里程概率密度函数，根据电动车充电负荷模型得到弹性负荷需求曲线；根据多级固定负荷需求曲线、弹性负荷需求曲线确定区域电网的负荷需求水平曲线；对多个区域电网分区仿真分析，得到区域电网的失效负荷水平曲线；根据失效负荷水平曲线和负荷需求水平曲线得到区域电网的负荷期望。本公开通过计及天气影响的电动车负荷水平变化，提高区域电网评估管理的准确性。技术研发人员：王婷,张侃君,滕捷,陈堃,黎恒恒,叶庞琪,胡兴洋,张隆恩受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/16