一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法技术

本发明专利技术公开了一种荷‑网‑源协调控制消纳风电安全性的评估方法，包括以下步骤：收集荷‑网‑源协调控制后电网的状态参数；确定荷‑网‑源协调控制消纳风电过程中的安全性影响因素指标并构成矩阵U；通过收集到的荷‑网‑源协调控制后电网的状态参数计算各安全性影响因素指标值；对评价进行分级形成评价等级得分矩阵V，并对应不同等级的得分值；根据评分规则确定安全性影响因素与评价等级之间的模糊关系，并形成矩阵R；对各安全性影响因素进行权重分析，得到安全性影响因素权重矩阵A；计算评判模型矩阵B＝A*R；对B矩阵进行归一化得到B'矩阵；计算综合得分k＝B'*V

【技术实现步骤摘要】
一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法
本专利技术涉及电力系统数据计算领域，更具体地说，涉及一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法。
技术介绍
风力发电机在发电中，不向终端用户供电称之为弃风，通过可控负荷的启停和功率控制，可以起到平抑风电波动性并消纳弃风的作用。在可控负荷消纳弃风电量的过程中，可控负荷的启停和功率调整会改变电力系统的运行状态，影响电力系统的安全性。在协调控制后，采集电网状态参数并进行相应的计算，可以得到电力系统安全参数指标，通过模糊综合评判法，结合各项电力系统安全参数指标，可以对消纳协调控制操作后的电力系统安全性进行评价，以便掌握电网协调控制后电力系统的安全状况，并及时采取相应措施避免危险的发生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，包括以下步骤：步骤S010，收集荷-网-源协调控制后电网的状态参数；步骤S020，确定荷-网-源协调控制消纳风电过程中的安全性影响因素指标并构成矩阵U；步骤S030，通过收集到的荷-网-源协调控制后电网的状态参数计算各安全性影响因素指标值；步骤S040，对评价进行分级形成评价等级得分矩阵V，并对应不同等级的得分值；步骤S050，根据评分规则确定安全性影响因素与评价等级之间的模糊关系，并形成矩阵R；步骤S060，对各安全性影响因素进行权重分析，得到安全性影响因素权重矩阵A；步骤S070，计算评判模型矩阵B＝A*R；步骤S080，对B矩阵进行归一化得到B'矩阵，步骤S090，计算综合得分k＝B'*VT。在所述步骤S010中，通过电网集采系统标记或从电网调度系统录入进行收集荷-网-源协调控制后电网的状态参数。在所述步骤S020中，荷-网-源协调控制消纳风电过程中的安全性影响因素指标包括母线电压越限指标λU、母线电流指标λI、线路和变压器过负荷指标λL、风电机组负荷率指标λwr、火电机组发电负荷率λtr、断面稳定性极限指标λsl、最大极限切除角δClim-max。在所述步骤S020中，母线电压越限指标其中Uisp＝(UiH+UiL)/2，ΔUilim＝(UiH-UiL)/2，θ为母线合集，w1i为第i条母线的权重因子，其值以该母线的负载率折算，Ui为第i条母线的电压幅值，UiH为第i条母线的电压上限，UiL为第i条母线的电压下限。在所述步骤S020中，母线电流指标其中，θ为母线合集，Ii为第i条母线的电流，INi为第i条母线的额定电流。在所述步骤S020中，线路和变压器过负荷指标其中，y为输电线路和变压器合集，w2i为第i条变压器线路的权重因子，其值以该条变压器线路的负载率折算，Sl为支路l的功率，Slmax为支路l的容量上限。在所述步骤S020中，风电机组负荷率指标其中，α为出力运行状态的风电机组合集，PGi为第i个风电机组的实际有功出力，PGNi为第i个风电机组的额定有功出力。在所述步骤S020中，火电机组发电负荷率其中，τ为出力运行状态的火电机组合集，PGi为第i个火电机组的实际有功出力，PGNi为第i个火电机组的额定有功出力。在所述步骤S020中，断面稳定性极限指标其中，ψ为断面合集，w3i为断面权重，ki-0、ki-1为风电注入前后断面i的稳定极限。在所述步骤S020中，最大极限切除角δClim-max的获取方法为：协调控制电网N-1检验时最大极限切除角。在所述步骤S040中，评价等级分为Excellent、Good、Average、Fair和Poor五个等级，对应的评价等级得分矩阵V＝[10，8，6，4，2]。在所述步骤S050中，分别对协调控制后7个安全性影响因素进行评价，确定当前状态各安全性影响因素在各评价等级的占比，形成R矩阵，其中，rij表示第i个因素在第j个评分vj上的频率分布。在所述步骤S060中，安全性影响因素权重矩阵A＝[0.10，0.10，0.10，0.10，0.10，0.20，0.30]。实施本专利技术一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，具有以下有益效果：本专利技术在协调控制后，采集电网状态参数并进行相应的计算，可以得到电力系统安全参数指标，通过模糊综合评判法，综合各项电力系统安全参数指标，可以对消纳协调控制操作后的电力系统安全性进行评价，以便掌握电网协调控制后电力系统的安全状况，并及时采取相应措施避免危险的发生。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法的示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术提供一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，包括以下步骤：步骤S010，收集荷-网-源协调控制后电网的状态参数。通过电网集采系统标记或从电网调度系统录入进行收集荷-网-源协调控制后电网的状态参数。步骤S020，确定荷-网-源协调控制消纳风电过程中的安全性影响因素指标并构成矩阵U。荷-网-源协调控制消纳风电过程中的安全性影响因素指标包括母线电压越限指标λU、母线电流指标λI、线路和变压器过负荷指标λL、风电机组负荷率指标λwr、火电机组发电负荷率λtr、断面稳定性极限指标λsl、最大极限切除角δClim-max。母线电压越限指标其中Uisp＝(UiH+UiL)/2，ΔUilim＝(UiH-UiL)/2，θ为母线合集，w1i为第i条母线的权重因子，其值以该母线的负载率折算，Ui为第i条母线的电压幅值，UiH为第i条母线的电压上限，UiL为第i条母线的电压下限。母线电流指标其中，θ为母线合集，Ii为第i条母线的电流，INi为第i条母线的额定电流。线路和变压器过负荷指标其中，y为输电线路和变压器合集，w2i为第i条变压器线路的权重因子，其值以该条变压器线路的负载率折算，Sl为支路l的功率，Slmax为支路l的容量上限。风电机组负荷率指标其中，α为出力运行状态的风电机组合集，PGi为第i个风电机组的实际有功出力，PGNi为第i个风电机组的额定有功出力。火电机组发电负荷率其中，τ为出力运行状态的火电机组合集，PGi为第i个火电机组的实际有功出力，PGNi为第i个火电机组的额定有功出力。断面稳定性极限指标其中，ψ为断面合集，w3i为断面权重，ki-0、ki-1为风电注入前后断面i的稳定极限。最大极限切除角δClim-max的获取方法为：协调控制电网N-1检验时最大极限切除角。步骤S030，通过收集到的荷-网-源协调控制后电网的状态参数计算各安全性影响因素指标值。步骤S040，对评价进行分级形成评价等级得分矩阵V，并对应不同等级的得分值。评价等级分为Excellent、Good、Average、Fair和Poor五个等级，对应的评价等级得分矩阵V＝[10，8，6，4，2]。步骤S050，根据评分规则确定安全性影响因素与评价等级之间的模糊关系，并形成矩阵R。分别对协调控制后7个安全性影响因素进行评价，确定当前状态各安全性影响因素在各评价等级的占比，形成R矩阵，其中，rij表示第i个安全性影响因素在第j个评分vj上的频率分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荷‑网‑源协调控制消纳风电安全性的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S010，收集荷‑网‑源协调控制后电网的状态参数；步骤S020，确定荷‑网‑源协调控制消纳风电过程中的安全性影响因素指标并构成矩阵U；步骤S030，通过收集到的荷‑网‑源协调控制后电网的状态参数计算各安全性影响因素指标值；步骤S040，对评价进行分级形成评价等级得分矩阵V，并对应不同等级的得分值；步骤S050，根据评分规则确定安全性影响因素与评价等级之间的模糊关系，并形成矩阵R；步骤S060，对各安全性影响因素进行权重分析，得到安全性影响因素权重矩阵A；步骤S070，计算评判模型矩阵B＝A*R；步骤S080，对B矩阵进行归一化得到B'矩阵，

【技术特征摘要】
1.一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S010，收集荷-网-源协调控制后电网的状态参数；步骤S020，确定荷-网-源协调控制消纳风电过程中的安全性影响因素指标并构成矩阵U；步骤S030，通过收集到的荷-网-源协调控制后电网的状态参数计算各安全性影响因素指标值；步骤S040，对评价进行分级形成评价等级得分矩阵V，并对应不同等级的得分值；步骤S050，根据评分规则确定安全性影响因素与评价等级之间的模糊关系，并形成矩阵R；步骤S060，对各安全性影响因素进行权重分析，得到安全性影响因素权重矩阵A；步骤S070，计算评判模型矩阵B＝A*R；步骤S080，对B矩阵进行归一化得到B'矩阵，步骤S090，计算综合得分k＝B'*VT。2.根据权利要求1所述的一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，其特征在于，在所述步骤S010中，通过电网集采系统标记或从电网调度系统录入进行收集荷-网-源协调控制后电网的状态参数。3.根据权利要求1所述的一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，其特征在于，在所述步骤S020中，荷-网-源协调控制消纳风电过程中的安全性影响因素指标包括母线电压越限指标λU、母线电流指标λI、线路和变压器过负荷指标λL、风电机组负荷率指标λwr、火电机组发电负荷率λtr、断面稳定性极限指标λsl、最大极限切除角δClim-max。4.根据权利要求书3所述的一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，其特征在于，在所述步骤S020中，母线电压越限指标其中Uisp＝(UiH+UiL)/2，ΔUilim＝(UiH-UiL)/2，θ为母线合集，w1i为第i条母线的权重因子，其值以该母线的负载率折算，Ui为第i条母线的电压幅值，UiH为第i条母线的电压上限，UiL为第i条母线的电压下限。5.根据权利要求3所述的一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，其特征在于，在所述步骤S020中，母线电流指标其中，θ为母线合集，Ii为第i条母线的电流，INi为第i条母线的额定电流。6.根据权利要求3所述的一种荷-网-源协调控制消纳风电安全性的评估方法，其特征在于，在所述步骤S020中，线路和变压器过负荷指...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，王振宇，杨列銮，王维洲，梁琛，郑伟，王江亭，高海涛，刘福潮，许朝阳，邱泽晶，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院，南瑞武汉电气设备与工程能效测评中心，国网甘肃省电力公司，国家电网公司，国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32