基于智能云平台的有源配电网供电能力指标在线计算方法

1.一种基于智能云平台的有源配电网供电能力指标在线计算方法，由供电能力指标在线计算系统实施，所述供电能力指标在线计算系统包括有源配电网、智能云平台、供电公司DMS系统以及电动汽车用户移动终端APP；有源配电网包括规模化充电设备、分布式光伏电源、配电线路和常规负荷；其特征在于：所述的智能云平台设有分布式设备节点定位服务器、电动汽车充电管理服务器、分布式光伏发电监视与预测服务器和节点功率采集服务器；所述的供电能力指标在线计算方法，包括以下步骤：①智能云平台确定有源配电网中充电设备功率和分布式光伏发电功率所注入的配电网节点：智能云平台由其分布式设备节点定位服务器调用供电公司DMS系统内置的充电设备和分布式光伏电源接入配电网的位置、配电网的拓扑结构、配电网节点以及配电网节点与充电设备和分布式光伏的连接规则信息，分布式设备节点定位服务器根据充电设备CE n 、分布式光伏PV m 接入配电网的位置以及配电网的拓扑结构，确定充电设备充电功率和分布式光伏发电功率所注入的配电网节点DN i ，即R CEn ＝{DN i ,CE n }和R PVm ＝{DN i ,PV m }，其中，R CEn 表示配电网中第n个充电设备CE n 接入配电网第i节点DN i ，R PVm 表示配电网中第m个分布式光伏PV m 接入配电网第i节点DN i ；②智能云平台确定配电网节点DN i 在时刻t的充电功率值：电动汽车用户i通过移动终端APP向智能云平台的电动汽车充电管理服务器发送时刻t进行充电的请求，电动汽车充电管理服务器根据电动车所处位置D i 从规模化充电设备中确定其可用的充电设备，并向电动车用户提供备选充电设备集CES＝{CE 1 ,....,CE N }；电动车用户选定充电设备CE n 后，电动汽车充电管理服务器确定充电设备CE n 的充电功率为P CE,n ＝P V,i ，其中P V,i 为用户i电动车的额定充电功率；电动汽车充电管理服务器进一步确定配电网节点DN i 在时刻t的充电功率值 n∈S DNi,CE ，其中S DNi,CE 为与配电网节点DN i 相关联的充电设备集合，由R CEn ＝{DN i ,CE n }相应确定；P′ CE,n 为在时刻t-1已经开始提供充电功率的充电设备CE n 持续至时刻t仍然提供的充电功率值，P′ CE,n 的值由电动汽车充电管理服务器在时刻t-1与电动车用户移动终端APP交互结果获得；电动汽车充电管理服务器根据电动汽车所处位置向电动汽车用户提供备选充电设备的方法如下：Ⅰ、将电动汽车所处位置D i 采用高斯－克吕格坐标描述为(POS x,i ，POS y,i )；Ⅱ、按照筛选条件，挑选符合条件的充电设备形成备选充电设备集CES＝{CE 1 ,....,CE N }，CE n ∈CES，其中充电设备CE n 需满足的筛选条件为：P V,i ≤P CEn 且Dis n ≤ε；其中P V,i 为用户i电动汽车的额定充电功率，P CEn 为充电设备CE n 的额定充电功率值；Dis n 为电动汽车与充电设备CE n 的平面距离，ε为电动汽车用户指定的充电设备允许的最远平面距离；Dis n 的值由电动汽车充电管理服务器依据式(1)计算而得：③智能云平台确定配电网节点DN i 在时刻t注入的分布式光伏发电功率值：智能云平台的分布式光伏发电监视与预测服务器存储有时刻t之前所采集的分布式光伏PV m 的功率序列值{P PV,m,t-1 ,P PV,m,t-2 …P PV,m,t-N }，其中P PV,m,t-N 为t-N时刻分布式光伏PV m 的发电功率值；分布式光伏发电监视与预测服务器采用如式(2)所示的ARIMA(p,d,q)模型计算分布式光伏PV m 在时刻t的发电功率值P PV,m,t ：其中,Y t ＝P PV,m,t ，即时刻t分布式光伏PV m 的发电功率；Z t 为Y t 的d阶差分序列，d为差分阶数；e t 为时刻t分布式光伏PV m 的发电功率的偏差值，服从高斯白噪声分布N(μ,σ 2 )，其中高斯白噪声符合正态分布，μ和σ为分布参数；φ 1 ,φ 2 ,…,φ p 为自回归系数；p为自回归阶数，θ 1 ,θ 2 ,…,θ q 为移动平均系数，q为移动平均阶数；上述的分布参数μ和σ，自回归系数φ 1 ,φ 2 ,…,φ p ，自回归阶数p和移动平均系数q分别由智能云平台中的分布式光伏发电监视与预测服务器根据分布式光伏PV m 的发电功率历史特性分析获得；分布式光伏发电监视与预测服务器进而采用式(3)计算配电网节点DN i 在时刻t的光伏发电功率值P DNi,PV,t ：其中，S′ DNi,PV 为发电功率注入配电网节点DN i 且发电功率数据由分布式光伏发电监视与预测服务器采集的分布式光伏的集合，且 其中，S DNi,PV 为与配电网节点DN i 相关联的分布式光伏的集合，由关系R PVm ＝{DN i ,PV m }确定；α m 为比例系数，表征发电功率注入配电网节点DN i 且与分布式光伏PV m 具有相同发电特性的分布式光伏PV i 的容量和∑S PV,i 与分布式光伏PV m 容量S PV,m 的比值， i∈SL PVm ，其中S PV,m 和S PV,i 分别表示发电功率注入配电网节点DN i 的分布式光伏PV m 和PV i 的安装容量值；SL PVm 表示发电功率注入配电网节点DN i 且发电特性与分布式光伏PV m 发电特性最相似的分布式光伏的集合，且对该集合中的分布式发电单元PVi，有 为发电功率注入配电网节点DN i 但其发电功率未被分布式光伏发电监视与预测服务器采集的分布式光伏的集合；SL PVm 集合采用基于功率序列值距离最小的聚类方法确定；④配电网节点计算数据发送：智能云平台由其节点功率采集服务器将由步骤②所得的配电网节点DN i 在时刻t的充电功率值P DNi,CE,t 和由步骤③所得的配电网节点DN i 在时刻t的光伏发电功率值P DNi,PV,t 发送供电公司DMS系统；⑤供电公司DMS系统按以下步骤进行时刻t的有源配电网的供电能力指标计算：A、供电公司DMS系统采用式(4)计算配电网节点DN i 的注入功率P DN,i,t ：P DN,i,t ＝P DNi,CE,t +P DNi,PV,t +P DNi,L,t (4)其中，P DNi,L,t 为供电公司DMS内置的配电网节点DN i 在时刻t的负荷预测值；B、供电公司DMS系统利用步骤A所得配电网节点DN i 的注入功率P DN,i,t 进行时刻t的配电潮流计算，得到线路L i 的电流值I Li 和节点DN i 的电压值V DNi ；C、供电公司DMS系统选择电流正常运行率C1 Li 和电压偏差C2 DNi 作为供电能力评价指标：电流正常运行率 即馈线L i 负荷电流I Li 与正常容许电流I N,Li 之比的百分数，用于判别电流是否超出正常容许电流；电压偏差 电压偏差C2 DNi 表征配电网节点DN i 的实际电压V DNi 与系统额定电压V N 之差与配电网节点DN i 所在电压等级的额定电压V N 之比的百分数；⑥供电能力综合指标计算：供电公司DMS系统采用式(5)进行供电能力综合指标计算：I＝λ 1 ×C1 Li +λ 2 ×C2 DNi (5)其中，λ 1 为指标C1 Li 的权重系数，λ 2 为指标C2 DNi 的权重系数；λ 1 ，λ 2 通过主观赋权法确定。