该文从数学上描述了配电系统的N-1安全性,给出了安全域(distribution system security region,DSSR)的严格数学定义,并首次证明DSSR的存在性。首先,从数学上描述了配电系统运行的状态空间与正常运行方式下的约束条件。其次,为描述N-1安全性及安全程度,提出了安全函数的概念,并给出一个具体的安全函数,并证明其具有连续和单调减的重要性质。再从数学上将N-1安全性描述为安全函数满足某个预定临界值的问题。然后,给出了更严格的DSSR数学定义:DSSR是所有安全工作点的集合,该集合具有封闭的边界,边界内部均为安全工作点,外部均为不安全工作点。最后,从数学上证明了对于任意给定配电网,其DSSR一定存在。文中工作对揭示配电网安全域的数学本质具有重要意义,为未来智能配电系统安全高效的运行及规划技术奠定理论基础。
主动配电网以其较强的控制能力可以接纳大量分布式电源(DG),文章在配电系统安全域(distribution system security region,DSSR)的基础上提出了DG及微网的运行域。首先,考虑DG及微网的接入位置、出力大小以及渗透率等因素对配电网的影响,提出了DG及微网运行域的概念:运行域描述了保证配电网安全前提下的DG及微网出力范围,能方便地用于对DG及微网的主动调度。其次,提出了DG及微网运行域的数学模型及计算方法,能计算得到满足电压、潮流等约束下不同类型DG及微网的运行域。最后,利用IEEE 33节点算例,计算得出PQ型和PV型的DG及微网运行域,并与不含DG和微网的负荷运行域进行对比分析,验证了所提方法的有效性。DG或微网的加入导致运行域面积增大,拓扑结构更加复杂;相同条件下,PV型微网比PQ型微网运行域面积更大。
