考虑网损与电压约束的安全域模型案例分析
目录
考虑网损与电压约束的安全域模型案例分析1
1.1.1安全域的定义与数学模型1
1.1.2安全域的边界2
1.1.3安全域的体积4
1.1.1安全域的定义与数学模型
上节阐述的最大供电能力模型是个规划问题，即满足系统N-1安全约束
下，求所有馈线负荷之和的最大值。而事实上，除了系统最大值这单数值能
够表示系统的供电能力，这些馈线负荷在满足安全条件下体现的其他数学特征也
是我们关注的重点。
如式(2-6),将每条馈线的负荷§分别作为个自变量列写于向量Wf,这
个由所有馈线的负荷构成的多维向量称为系统的负荷点，假设系统总共有n个馈
线段，即有n个自变量：
WF=(S1，$2，L岛L(0-1)
由于负荷点的本质依然是满足系统安全约束的所有馈线负荷的集合，对于该
系统的某个负荷点，需要满足的约束条件与2.1节所阐述的计及网络损耗与电压
降落的最大供电能力数学模型的约束条件相同，可将这约束条件记为Q庭R
(DistributionSystmScrityRgion)，具体见式(2-7):
dssR=(%Ih(WF)=0,g(WQ0)(0-2)
式中：人(吗)表示潮流方程，g(吗)为N-1安全约束条件。
相对于直流潮流的安全域模型，本文模型基于精确的交流潮流进行计算，考
虑进了网络损耗与电压降落，因此求得的安全域更为精确，可以反映网损与电压
约束对安全域的影响。
为了更好的体现网损的影响效果，引入TSC与网损相关指标：
F10SS,tsc:在配电网获得最大供电能力时每条馈线网络损耗之和。
^loss,TSC:在获得最大供电能力时的网损率，表征配电网运行在最大供电能力
时的经济性。
广与^xlOO%(0-3)
1dC
1.1.2安全域的边界
安全域的工作点涵盖从负荷之和为。到TSC的所有工作点，但是对于工程
实际而言，临界安全情况更能体现配电网的极端供电能力，对于配电网的规划运
行极限更具指导意义。
由于安全域模型表示的是所有安全的负荷点，所以其约束条件中的容量约束
均为不等式，如将2.2.1节所列写的计及网络损耗与电压降落的配电系统安全域
数学模型中的约束条件中的不等号全部换成等号，即可以得到安全域边界的数学
模型，边界上的工作点均处于临界安全状态。
将安全域的边界上工作点的供电能力称为边界供电能力(BoundarySupply
Capability,BSC),安全边界上的任负荷点的任条馈线增加任负荷都会让系
统出现N-1校验不通过的情况(将这种严格的安全条件简称为“三个任”)，其
具体表达式见(2-9):
r(,、
S=minc—S—F—S—F,c—(S+F)—(S+F)
F,1F,1』」F,1jloss,lF,1jloss,lj7T,1NF,1jloss,Ijz匕」F,1loss,l7
\j=l冲J
SF,2=^11ICF,2￡SF,2j-Floss,2SF,2jFloss,2j