本发明专利技术公开了一种基于蒙特卡罗模拟法的电力系统充裕度分析方法，涉及电力系统充裕性分析领域。本发明专利技术基于蒙特卡罗模拟法的电力系统充裕度分析方法包括以下步骤：步骤a、收集元件数据形成系统信息；步骤b、对元件状态持续时间抽样形成系统状态序列；步骤c、对电力系统内各系统状态进行评估；步骤d、得到电力系统故障严重度。本发明专利技术基于蒙特卡罗模拟法的电力系统充裕度分析方法建立了考虑天气状态时充裕性评估的数学模型，提出了在灾害天气条件下系统元件故障率的计算方法，并采用基于元件状态持续时间抽样的蒙特卡罗模拟法，计算得出电网的评估结果，为电网的充裕度分析提供依据。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，涉及电力系统充裕性分析领域。本专利技术包括以下步骤：步骤a、收集元件数据形成系统信息；步骤b、对元件状态持续时间抽样形成系统状态序列；步骤c、对电力系统内各系统状态进行评估；步骤d、得到电力系统故障严重度。本专利技术建立了考虑天气状态时充裕性评估的数学模型，提出了在灾害天气条件下系统元件故障率的计算方法，并采用基于元件状态持续时间抽样的蒙特卡罗模拟法，计算得出电网的评估结果，为电网的充裕度分析提供依据。【专利说明】
本专利技术涉及电力系统充裕性分析领域，特别涉及一种基于蒙特卡罗模拟法的电力 系统充裕度分析方法。
技术介绍
电力系统充裕性是指电力系统在系统内发、输、变电设备额定容量和电压波动允 许限度内，考虑元件的计划和非计划停运及运行约束条件下连续地向用户提供电力和电能 量需求的能力。充裕性指标反映在研究时间段内电力系统在静态条件下系统容量满足负荷 电力和电能量需求的程度。 经验表明，灾害天气条件下元件发生故障的可能性将大大增加，由于电力系统输 配电线路特别是长距离高压输电线路长期处在复杂的天气环境中，其故障的发生受天气变 化的影响很大，因此，元件的原始参数如故障率是其所处天气状态的函数。 恶劣天气出现的概率虽然不高，但在恶劣天气条件下元件发生故障的机会明显增 力口，并对元件产生巨大的破坏作用，使输电网和配电网发生多种相关和不相关故障的可能 性急剧增加，发生所谓的"故障聚集"现象。因此，在电力系统充裕性评估中考虑天气变化 对充裕性的影响十分必要。 电力系统充裕性评估的结果受天气变化的影响很大，充裕性评估的模型是所有问 题研究的重点。本文建立了考虑天气状态时充裕性评估的数学模型，提出了在灾害天气条 件下系统元件故障率的计算方法，并采用基于元件状态持续时间抽样的蒙特卡罗模拟法， 计算得出电网的评估结果，为电网的充裕度分析提供依据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种基于蒙特卡罗模 拟法的电力系统充裕度分析方法。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案： -种，包括以下步骤： 步骤a、收集元件数据形成系统信息：通过收集元件在不同天气条件下发生故障 的次数，以一个日历年为单位计算得到故障率的平均值i ; 步骤b、对元件状态持续时间抽样形成系统状态序列：对元件的运行状态和故障 状态进行持续时间抽样，抽样法采用时序的蒙特卡罗模拟法，电力系统元件运行时间和故 障状态下修复时间服从指数分布，根据元件的故障率和修复率确定该元件在给定时间段内 的状态和状态持续时间，再根据给定时间段内电力系统所有元件的状态和状态持续时间， 得到系统的状态序列和持续时间； 步骤c、对电力系统内各系统状态进行评估：按照时间顺序取系统状态序列中的 一个系统状态，进入故障评估流程，并保存评估结果；若该系统状态已评估过，则读入该状 态的评估结果；在系统状态序列评估完成后，统计评估结果，计算相应的充裕性指标；所述 充裕性指标包括切负荷概率Ppp年切负荷频率FEM、年切负荷持续时TEm。、每次切负荷持续 时Tm。、负荷切除期望值CM、电量不足期望值Eeens ; 步骤d、得到电力系统故障严重度：通过系统的充裕性指标的计算结果，得到电力 系统故障严重度，电力系统故障严重度通过严重程度指标S si、电力系统削减电量指标ΙΒΡΕα 和系统停电指标ΙΒΡΙΙ表不。 优选的，所述步骤a中，所述a通过等式 【权利要求】1. 一种，其特征在于，包括以下步 骤： 步骤a、收集元件数据形成系统信息：通过收集元件在不同天气条件下发生故障的次 数，以一个日历年为单位计算得到故障率的平均值? ; 步骤b、对元件状态持续时间抽样形成系统状态序列：对元件的运行状态和故障状态 进行持续时间抽样，抽样法采用时序的蒙特卡罗模拟法，电力系统元件运行时间和故障状 态下修复时间服从指数分布，根据元件的故障率和修复率确定该元件在给定时间段内的状 态和状态持续时间，再根据给定时间段内电力系统所有元件的状态和状态持续时间，得到 系统的状态序列和持续时间； 步骤c、对电力系统内各系统状态进行评估：按照时间顺序取系统状态序列中的一个 系统状态，进入故障评估流程，并保存评估结果；若该系统状态已评估过，则读入该状态的 评估结果；在系统状态序列评估完成后，统计评估结果，计算相应的充裕性指标；所述充裕 性指标包括切负荷概率P M、年切负荷频率FEM、年切负荷持续时TEm。、每次切负荷持续时 负荷切除期望值(^、电量不足期望值E eens ; 步骤d、得到电力系统故障严重度：通过系统的充裕性指标的计算结果，得到电力系统 故障严重度，电力系统故障严重度通过严重程度指标Ssi、电力系统削减电量指标ΙΒΡΕα和系 统停电指标Ι ΒΡΙΙ表示。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤a中，所述纟通过等式 表示，通过变换，得到正常天气时元 λ 件故障率的期望值λ和灾害天气时元件故障率的期望值λ '，即》其 中Ν为正常天气的期望持续时间，通过等式计算，r^_为正常天气的持续时间；S 为灾害天气的期望持续时间，通过等式计算，为灾害天气的持续时间，T为一 个统计周期；F表示故障发生在灾害天气的百分比，所述j表示统计周期内某种天气状态 的次数，其取值范围是j e N。3. 根据权利要求1所述的，其特 征在于，所述步骤c中，所述切负荷概率通过等式，计算，其中S为有切 负荷的系统状态集合A为系统状态i的持续时间；所述年切负荷频率Fefl。通过等式 F_= (8760/T) ·队计算，其中队为有切负荷的状态数；所述年切负荷持续时T_通过等式 TEDm=PmX8760计算；所述每次切负荷持续时ΤΑΙΜ通过等式计算；所述负荷 切除期望值通过等式计算，其中Q为系统状态i的切负荷量；电量不 足期望值EEENS通过等式计算，所述系统状态i为正整数。4. 根据权利要求1所述的，其特征在 于，所述步骤d中，电力系统削减电量指标ΙΒΡΕα通过等式I bpeci=Eeens/L计算，其中L为电力 系统年最大负荷。5. 根据权利要求1所述的，其特征在 于，所述步骤d中，所述严重程度指标Ssi通过等式S SI=IBPEaX60计算。6. 根据权利要求1所述的，其特征 在于，所述步骤d中，所述系统停电指标ΙΒΡΠ 通过等式IBPII=CEIX；/L计算。【文档编号】G06Q10/00GK104156770SQ201310213429【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日 【专利技术者】赵维兴, 刘振铭, 刘明, 姚刚, 田年杰, 汪明清, 王成亮, 滕欢, 刘念, 李华强, 陈实, 邱晓燕, 周步祥, 舒勤 申请人:贵州电网公司电力调度控制中心, 四川大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于蒙特卡罗模拟法的电力系统充裕度分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤a、收集元件数据形成系统信息：通过收集元件在不同天气条件下发生故障的次数，以一个日历年为单位计算得到故障率的平均值；步骤b、对元件状态持续时间抽样形成系统状态序列：对元件的运行状态和故障状态进行持续时间抽样，抽样法采用时序的蒙特卡罗模拟法，电力系统元件运行时间和故障状态下修复时间服从指数分布，根据元件的故障率和修复率确定该元件在给定时间段内的状态和状态持续时间，再根据给定时间段内电力系统所有元件的状态和状态持续时间，得到系统的状态序列和持续时间； 步骤c、对电力系统内各系统状态进行评估：按照时间顺序取系统状态序列中的一个系统状态，进入故障评估流程，并保存评估结果；若该系统状态已评估过，则读入该状态的评估结果；在系统状态序列评估完成后，统计评估结果，计算相应的充裕性指标；所述充裕性指标包括切负荷概率PPLC、年切负荷频率FEFLC、年切负荷持续时TEDLC、每次切负荷持续时TADLC、负荷切除期望值CELC、电量不足期望值EEENS； 步骤d、得到电力系统故障严重度：通过系统的充裕性指标的计算结果，得到电力系统故障严重度，电力系统故障严重度通过严重程度指标SSI、电力系统削减电量指标IBPECI和系统停电指标IBPII表示。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵维兴，刘振铭，刘明，姚刚，田年杰，汪明清，王成亮，滕欢，刘念，李华强，陈实，邱晓燕，周步祥，舒勤，
申请(专利权)人：贵州电网公司电力调度控制中心，四川大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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