一种电网风险评估方法、系统和计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种电网风险评估方法、系统和计算机可读存储介质，本发明专利技术引入阻塞成本和失负荷成本作为电网风险评估的度量工具，通过节点边际电价对两者进行计算；建立了直流潮流下的电网日前动态经济调度模型；通过多次模拟系统的故障运行场景，判断系统是否过载并在必要时进行最优切负荷；最终，统计形成代表用户失电风险和网络风险的度量指标，以此分析并评估系统在预定时间段内的运行风险水平；同时，本发明专利技术还通过对IEEE118节点系统的算例进行仿真，以此证明了本发明专利技术电网风险评估方法的正确性和有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种电网风险评估方法、系统和计算机可读存储介质
本专利技术涉及电力领域，尤其涉及一种电网风险评估方法、系统和计算机可读存储介质。
技术介绍
随着我国电力市场化改革的逐步推进，电网规模日益庞大，结构日益复杂，影响电力系统规划、运行与交易的不稳定因素也愈发突出：负荷与电价的波动、电网元件的随机故障、多变的市场需求与参与者行为的变化、间歇性能源入网等等。这些难以控制的不确定因素不仅造成了电网运行方式的变化多端，给调度人员准确量化系统的真实风险和正确应对增加了压力，并且由于网络元件故障而引起的系统功能缺失，严重影响到了电力系统的运行可靠性，给社会带来了潜在的巨大风险。因此，开展电力系统安全防御工作，对电网安全评估方法进行研究，显得尤为重要。在电力市场化的大环境下，通过对电力系统进行静态安全分析，选取高风险故障场景作为预想故障集，能够及时、全面地找到系统的薄弱区域，进而在故障发生前制定防御和改进措施，有效地对系统运行风险进行规避。国内外学者对电力系统运行方式，即发输电组合系统的风险评估开展了广泛研究，但研究内容主要侧重于充裕度评估等方面。如在《基于网流规划的发输电组合系统可靠性评估模型研究》中提出了基于网流规划的发输电组合系统的风险评估算法，用网流代替了线路潮流，提高了算法效率；而各学者针对大规模电力系统，提出了一种可靠性评估的马尔可夫链蒙特卡洛方法，方法能减少采样时间且收敛迅速；学者们还提出一种自适应分层重要抽样法，只对故障状态子空间进行抽样，并采用重要抽样概率密度对被抽子空间进行抽样优化，提高算法的计算效率；在《基于分裂最优乘子重要抽样的电网可靠性评估》中提出一种按元件对系统可靠性影响大小来设置不同最优乘子的抽样技巧，以提高蒙特卡洛模拟的收敛速度；有学者在输电系统运行模式风险评估中提出了一种模拟仿真城市电缆的元件老化失效模型；同时在电力系统传输中利用序贯蒙特卡罗模拟法分析了大容量系统可靠性，此方法能提供可靠性指数概率分布。现有的研究大多针对系统在常见故障运行方式下的充裕性指标进行单一计算，缺乏完整的综合评估指标。并且，未曾引入节点边际电价(locationalmarginalprice,LMP)作为风险评估的辅助分析工具，忽略了LMP在电力调度与交易，以及处理输电阻塞中具有的重要意义。
技术实现思路
为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种电网风险评估方法、系统和计算机可读存储介质。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提出了一种电网风险评估方法，包括：读取电网的发输电组合系统的原始网络参数、发电机组的基本信息和线路故障运行方式集合；采用路径跟踪内点算法求解电网动态经济调度模型，得到各节点的边际电价；计算出m种运行方式下的电网阻塞成本与失负荷成本的风险评价指标；在预定时间段内，求得运行方式集合下的费用最大值、最小值以及平均值，完成对所述发输电组合系统运行风险的评估。本方案中，采用路径跟踪内点算法求解电网动态经济调度模型，得到各节点的边际电价，具体还包括：当潮流不收敛时，确定最优失负荷量。本方案中，所述阻塞成本的计算公式为：其中，Nload表示负荷的数目；Ngen表示发电机组的数目；Pv和qv分别表示负荷节点v的功率和电价；Pw和qw分别表示发电节点w的功率和电价。本方案中，预设时间段内的失负荷成本的计算公式为：其中，Dc为该时段切除可中断负荷的失负荷成本；Nc表示参与可中断负荷的用户数；rj和Pcj分别表示被切除用户j的单位价格和功率。本方案中，各节点的边际电价的计算公式为：Li＝λ-∑Aim*Plm+λ(Fi-1)，其中，Li表示节点i的边际电价；λ表示平衡节点的参考电价；Aim表示节点i关于线路m的转移因子；Plm表示线路m的影子价格；Fi表示节点i关于平衡节点的损耗惩罚因子。优选的，所述预定时间段为一天、一月、一季度、一年的一种或几种。本专利技术第二方面还提出一种电网风险评估系统，所述电网风险评估系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括一种电网风险评估方法程序，所述电网风险评估方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：读取电网的发输电组合系统的原始网络参数、发电机组的基本信息和线路故障运行方式集合；采用路径跟踪内点算法求解电网动态经济调度模型，得到各节点的边际电价；计算出m种运行方式下的电网阻塞成本与失负荷成本的风险评价指标；在预定时间段内，求得运行方式集合下的费用最大值、最小值以及平均值，完成对所述发输电组合系统运行风险的评估。本方案中，所述阻塞成本的计算公式为：其中，Nload表示负荷的数目；Ngen表示发电机组的数目；Pv和qv分别表示负荷节点v的功率和电价；Pw和qw分别表示发电节点w的功率和电价。本方案中，预设时间段内的失负荷成本的计算公式为：其中，Dc为该时段切除可中断负荷的失负荷成本；Nc表示参与可中断负荷的用户数；rj和Pcj分别表示被切除用户j的单位价格和功率。本专利技术第三方面还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种电网风险评估方法程序，所述电网风险评估方法程序被处理器执行时，实现如上述的一种电网风险评估方法的步骤。本专利技术引入阻塞成本和失负荷成本作为电网风险评估的度量工具，通过节点边际电价对两者进行计算；建立了直流潮流下的电网日前动态经济调度模型；通过多次模拟系统的故障运行场景，判断系统是否过载并在必要时进行最优切负荷；最终，统计形成代表用户失电风险和网络风险的度量指标，以此分析并评估系统在预定时间段内的运行风险水平；同时，本专利技术还通过对IEEE118节点系统的算例进行仿真，证明了本专利技术电网风险评估方法的正确性和有效性。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1示出了本专利技术一种电网风险评估方法的流程图；图2示出了本专利技术一种电网风险评估系统的框图；图3示出了本专利技术一个实施例的电网发输电组合系统运行风险评估流程图；图4示出了本专利技术IEEE118节点系统两种运行方式下LMP对比的示意图；图5示出了本专利技术不同故障运行方式下日运行风险的示意图；图6示出了本专利技术系统平均电价日变化曲线图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。在电力市场环境下，电网的发输电组合系统的风险评估更加偏向于电网安全可靠性与经济性的相互配合，故，运行风险可从经济学的角度来衡量，为方便与市场接轨。因此，本专利技术拟从体现网络风险的阻塞成本与体现用户失电风险的失负荷成本两个方面来构建系统运行风险评估指标体系。图1示出了本专利技术一种电网风险评估方法的流程图。如图1所示，本专利技术第一方面提出一种电网风险评估方法，包括：S102，读取电网的发输电组合系统的原始网络参数、发电机组的基本信息和线路故障运行方式集合；S104，采用路径跟踪内点算法求解电网动态经济调度模型，得到各节点的边际电价；S106，计算出m种运行方式下的电网阻塞成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网风险评估方法，其特征在于，包括：读取电网的发输电组合系统的原始网络参数、发电机组的基本信息和线路故障运行方式集合；采用路径跟踪内点算法求解电网动态经济调度模型，得到各节点的边际电价；计算出m种运行方式下的电网阻塞成本与失负荷成本的风险评价指标；在预定时间段内，求得运行方式集合下的费用最大值、最小值以及平均值，完成对所述发输电组合系统运行风险的评估。

【技术特征摘要】
1.一种电网风险评估方法，其特征在于，包括：读取电网的发输电组合系统的原始网络参数、发电机组的基本信息和线路故障运行方式集合；采用路径跟踪内点算法求解电网动态经济调度模型，得到各节点的边际电价；计算出m种运行方式下的电网阻塞成本与失负荷成本的风险评价指标；在预定时间段内，求得运行方式集合下的费用最大值、最小值以及平均值，完成对所述发输电组合系统运行风险的评估。2.根据权利要求1所述的一种电网风险评估方法，其特征在于，采用路径跟踪内点算法求解电网动态经济调度模型，得到各节点的边际电价，具体还包括：当潮流不收敛时，确定最优失负荷量。3.根据权利要求1所述的一种电网风险评估方法，其特征在于，所述阻塞成本的计算公式为：其中，Nload表示负荷的数目；Ngen表示发电机组的数目；Pv和qv分别表示负荷节点v的功率和电价；Pw和qw分别表示发电节点w的功率和电价。4.根据权利要求1所述的一种电网风险评估方法，其特征在于，预设时间段内的失负荷成本的计算公式为：其中，Dc为该时段切除可中断负荷的失负荷成本；Nc表示参与可中断负荷的用户数；rj和Pcj分别表示被切除用户j的单位价格和功率。5.根据权利要求1所述的一种电网风险评估方法，其特征在于，各节点的边际电价的计算公式为：Li＝λ-∑Aim*Plm+λ(Fi-1)，其中，Li表示节点i的边际电价；λ表示平衡节点的参考电价；Aim表示节点i关于线路m的转移因子；Plm表示线路m的影子价格；Fi表示节点i关于平衡节点的损耗惩...

【专利技术属性】
技术研发人员：田年杰，赵倩，刘明顺，代江，王宁，郑全朝，王成佐，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52