一种可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法技术

本发明专利技术的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，包括如下步骤：步骤1）系统信息初始化；步骤2）基于超矩形‑超椭圆理论和拉丁超立方采样方法进行电网安全概率性评估；步骤3）基于遗传算法的优化技术得到主动负荷的调度方案。有益效果：以拉丁超立方采样方法和基于超矩形‑超椭圆理论建立的电网综合安全评估指标为核心，同时结合优化技术，构建适用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度策略。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法
本专利技术涉及电力系统调度
，尤其涉及一种可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法。
技术介绍
由于符合社会经济发展的需求，智能电网已逐渐在全球范围内得到推广和建设。随着电网的智能化进程，电力用户已不仅是传统的刚性负荷，相反，他们可以通过策略性的调度方案与发电单元进行协同运作。主动负荷，如电动汽车、智能家电等，正是这样一类具有灵活特性的负荷。通过合理有效的需求响应设计方案，主动负荷能够降低电力消耗成本，同时达到削峰填谷的目的。此外，主动负荷在还可以用于提升可再生能源的利用率。当前针对互动环境下主动负荷的调度研究主要集中在经济性层面，然而主动负荷运作行为的不确定性同样会对电网的安全性层面带来不可忽视的影响，使得电力系统的运行状态更加复杂。在当前可再生能源的不断接入下，主动负荷对电网安全层面的影响更加突出。因此，本专利技术中涉及的主动负荷调度策略侧重于提高电网运行的安全性。该调度策略中包含了计及电力系统不确定性的安全评估。传统的安全评估通常采用确定性的评估方法，如数值分析法和灵敏度分析法，但该类方法在处理随机特性时存在明显弊端，从而会给电网的调度运行带来偏差。相比之下，概率性的方法在处理含不确定性问题时颇具成效。该类方法通常可分为解析法和模拟法两类。凭借较好的理论基础，解析法具有较高的计算效率，然后其只适用于较小规模的电力系统，随着电网规模的增大，该类方法的计算误差会明显增大。以蒙特卡洛法为代表的模拟法的计算精度则不受电网规模的限制，但其所消耗的计算时间却是巨大的，因此在系统规模较大的情况下该方法同样不适用。从蒙特卡洛法改进的拉丁超立方采样方法由于能在较少的采样规模内保证采样值覆盖输入随机变量的整个分布区间，其计算效率得到极大提高，同时与解析法相比，该方法可以包含更多输出变量的信息，从而反映出主动负荷的随机和和互动特性。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现技术的不足，提供了一种的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法及系统，既考虑了可再生能源出力的随机性，又可以同时考虑主动负荷响应的协调性具体由以下技术方案实现：所述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，包括如下步骤：步骤1）系统信息初始化；步骤2）基于超矩形-超椭圆理论和拉丁超立方采样方法进行电网安全概率性评估；步骤3）基于遗传算法的优化技术得到主动负荷的调度方案。所述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法的进一步设计在于，所述步骤1）包括如下步骤：步骤1-1）进行系统拓扑信息的采集，将电网在平稳运行时的基本数据进行了分类采集；步骤1-2）进行主动负荷和可再生能源出力的随机性建模。所述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法的进一步设计在于，步骤1-1）中所述系统拓扑信息由节点数据、线路数据以及设备分布数据组成。所述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法的进一步设计在于，所述步骤2）包括如下步骤：2-1）根据超矩形-超椭圆理论建立电网在稳定运行下的综合安全评估指标；2-2）采用拉丁超立方采样方法对电网综合安全评估指标进行扩展，进而完成电网的概率性安全评估。采用所述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，包括概率潮流计算模块：根据输入的每次通过优化技术得到的主动负荷响应值以及电网正常运行状态下的拓扑信息，输出经概率潮流计算后的节点电压和线路潮流信息；系统综合安全评估模块：根据所述节点电压和线路潮流信息；输出系统综合安全评估后的指标值；优化计算模块：根据系统综合安全评估后的指标值构成的优化目标，输出经过优化后得到的主动负荷响应值。所述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法的进一步设计在于，优化计算模块的处理流程如下：步骤a）初始化主动负荷响应值；步骤b）生成初始种群；步骤c）对所述种群依次进行选择、交叉以及变异操作；步骤d）形成新的主动负荷响应值，并带入到概率潮流计算模块中用于更新拉丁超立方采样的矩阵；步骤e）由系统综合安全评估模块中得到的优化目标值转入遗传算法中下一代的运算；步骤f）上述步骤循环进行，直至遗传迭代结束；步骤g）输出最终的主动负荷响应值。所述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法的进一步设计在于，所述概率潮流计算模块模块的处理流程如下：步骤A）获取电网的初始拓扑结构信息，对可再生能源的有功出力进行概率表征，并根据超矩形-超椭圆理论建立系统综合安全评估指标；步骤B）设置拉丁超立方采样方法的采样规模；步骤C）设置随机变量个数；步骤D）按顺序每次开断网架中的一条线路；步骤E）形成拉丁超立方采样矩阵；步骤F）根据优化后的主动负荷响应值更新拉丁超立方采样矩阵；步骤G）计算系统在N-1运行状态下的概率潮流，并存储每次计算后得到的节点电压和线路潮流数据。所述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法的进一步设计在于，所述优化计算模块的处理流程如下：步骤Ⅰ）根据节点电压和线路潮流数据计算系统综合安全评估指标值；步骤Ⅱ）将系统综合安全评估指标值带入到遗传算法的优化目标方程中进行遗传算法的相应计算。本专利技术的优点如下：本专利技术的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法以拉丁超立方采样方法和基于超矩形-超椭圆理论建立的电网综合安全评估指标为核心，同时结合优化技术，构建适用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度策略。附图说明图1为主动负荷的安全调度策略的计算模块示意图。图2为本专利技术的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法的计算流程图。具体实施方式如图1，本实施例的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，包括如下步骤：步骤1）系统信息初始化；步骤2）基于超矩形-超椭圆理论和拉丁超立方采样方法进行电网安全概率性评估；步骤3）基于遗传算法的优化技术得到主动负荷的调度方案。进一步的，步骤1）包括如下步骤：步骤1-1）进行系统拓扑信息的采集，将电网在平稳运行时的基本数据进行了分类采集；步骤1-2）进行主动负荷和可再生能源出力的随机性建模。步骤1-1）中所述系统拓扑信息由节点数据、线路数据以及设备分布数据组成。步骤2）包括如下步骤：2-1）根据超矩形-超椭圆理论建立电网在稳定运行下的综合安全评估指标；2-2）采用拉丁超立方采样方法对电网综合安全评估指标进行扩展，进而完成电网的概率性安全评估。本实施例根据上述可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，提供一种可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，参见图1，包括概率潮流计算模块：根据输入的每次通过优化技术得到的主动负荷响应值以及电网正常运行状态下的拓扑信息，输出经概率潮流计算后的节点电压和线路潮流信息；系统综合安全评估模块：根据所述节点电压和线路潮流信息；输出系统综合安全评估后的指标值；优化计算模块：根据系统综合安全评估后的指标值构成的优化目标，输出经过优化后得到的主动负荷响应值。如图2，优化计算模块的处理流程如下：步骤a）初始化主动负荷响应值；步骤b）生成初始种群；步骤c）对所述种群依次进行选择、交叉以及变异操作；步骤d）形成新的主动负荷响应值，并带入到概率潮流计算模块中用于更新拉丁超立方采样的矩阵；步骤e）由系统综合安全评估模块中得到的优化目标值转入遗传算法中下一代的运算；步骤f）上述步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1）系统信息初始化；步骤2）基于超矩形‑超椭圆理论和拉丁超立方采样方法进行电网安全概率性评估；步骤3）基于遗传算法的优化技术得到主动负荷的调度方案。

【技术特征摘要】
1.一种可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1）系统信息初始化；步骤2）基于超矩形-超椭圆理论和拉丁超立方采样方法进行电网安全概率性评估；步骤3）基于遗传算法的优化技术得到主动负荷的调度方案。2.根据权利要求1所述的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，其特征在于所述步骤1）包括如下步骤：步骤1-1）进行系统拓扑信息的采集，将电网在平稳运行时的基本数据进行了分类采集；步骤1-2）进行主动负荷和可再生能源出力的随机性建模。3.根据权利要求2所述的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，其特征在于步骤1-1）中所述系统拓扑信息由节点数据、线路数据以及设备分布数据组成。4.根据权利要求2所述的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，其特征在于所述步骤2）包括如下步骤：2-1）根据超矩形-超椭圆理论建立电网在稳定运行下的综合安全评估指标；2-2）采用拉丁超立方采样方法对电网综合安全评估指标进行扩展，进而完成电网的概率性安全评估。5.采用如权利要求1-4任一项所述的可用于源荷互动环境下的主动负荷安全调度方法，其特征在于包括概率潮流计算模块：根据输入的每次通过优化技术得到的主动负荷响应值以及电网正常运行状态下的拓扑信息，输出经概率潮流计算后的节点电压和线路潮流信息；系统综合安全评估模块：根据所述节点电压和线路潮流信息,输出系统综合安全评估后的指标值；优化计算模块：根据系统综合安全评估后的指标值构成的优化目标，输...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩海腾，吴晨，高山，黄俊辉，谢珍建，谈健，周洪伟，宗炫君，
申请(专利权)人：东南大学，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32