一种电力系统安稳风险优化方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统安稳风险优化方法、系统及存储介质，方法包括以下步骤：步骤1）建立电力系统元件停运概率模型，包括线路停运概率模型和元件停运概率模型；步骤2）选取电力系统中各节点电压越限和支路电流越限作为风险指标，对电力系统运行风险进行评估；步骤3）建立目标函数，以电力系统运行风险最低、负荷削减总量最小和系统经济损失后果最小为目标，设定约束条件，对目标函数求解，实现对系统运行风险进行多目标优化。本发明专利技术的方法降低了电力系统运行风险，在一定程度上扩展至电网规划与方案补强的评价策略研究。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统安稳风险优化方法、系统及存储介质
本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种考虑多源负荷不确定性的电力系统安稳风险优化方法、系统及存储介质。
技术介绍
随着居民用电需求的多元化改变，负荷类型从单一的电力负荷转变为电、气、热等多种类型负荷，多源负荷的波动性和不确定因素使得电力系统运行中不确定因素急剧增加，导致系统运行风险显著增加。一方面，多源负荷是随时间实时变化的，其波动性和不确定性因素会造成电力系统潮流发生改变，电力系统线路机械强度及热稳定性发生改变，导致系统安全事故概率增加，严重时可能会造成线路停运，造成系统运行故障。另一方面，多源负荷的波动性和不确定性因素会对电能与其他形式能源间的转换设备或电力系统设备运行造成影响，增加了系统设备极限运行或故障的概率，同时影响系统风险评估结果准确性。因此，如何在考虑多源负荷的波动性和不确定性影响的基础上准确快速的对系统运行风险进行评估，并基于评估结果对电力系统日运行风险进行优化是非常值得研究的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：如何优化电力系统运行风险。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统安稳风险优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1)建立电力系统元件停运概率模型，包括线路停运概率模型和元件停运概率模型；/n步骤2)选取电力系统中各节点电压越限和支路电流越限作为风险指标，对电力系统运行风险进行评估；/n步骤3)建立目标函数，以电力系统运行风险最低、负荷削减总量最小和系统经济损失后果最小为目标，设定约束条件，对目标函数求解，实现对系统运行风险进行多目标优化。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力系统安稳风险优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)建立电力系统元件停运概率模型，包括线路停运概率模型和元件停运概率模型；
步骤2)选取电力系统中各节点电压越限和支路电流越限作为风险指标，对电力系统运行风险进行评估；
步骤3)建立目标函数，以电力系统运行风险最低、负荷削减总量最小和系统经济损失后果最小为目标，设定约束条件，对目标函数求解，实现对系统运行风险进行多目标优化。


2.根据权利要求1所述的电力系统安稳风险优化方法，其特征在于：所述线路停运概率模型表示为：



式中，P(LW)为线路停运概率；tanh()是双曲正切函数，a1、b1为待定参数一、待定参数二，可根据线路参数进行确定；Lw为线路w潮流，取为线路w传输的视在功率，可按照式(2)计算多源负荷变化，






式中，Pw、Qw分别为线路w当前多源负荷的有功功率、无功功率；Pw0、Qw0分别为线路w初始多源负荷的有功功率、无功功率；KP、KQ分别为线路w初始多源负荷的有功功率、无功功率的增加比例，KP、KQ的波动可视为电力系统功率因数的波动；λW为多源负荷不确定性影响因子，反应多源负荷水平变化。


3.根据权利要求2所述的电力系统安稳风险优化方法，其特征在于：当多源负荷在正常范围内发生波动时，即多源负荷随时间的波动使得电力系统线路潮流处于线路潮流额定范围，即时，此时电力系统线路停运概率一P1(LW)按式(3)计算：



式中，为线路w正常潮流的最大值；为小范围波动时多源负荷不确定性影响因子上限值；
多源负荷急剧变化时，即λw＞λmax，造成电力系统线路潮流超过极限值，即Lw＞Lmax，线路因为温度急剧升高造成线路熔断或者因为过载而导致保护装置动作切除线路，此时电力系统线路停运概率三P3(LW)为1，即：
P3(Lw)＝1(4)
式中，Lmax为线路w潮流极限值；λmax为急剧变化时多源负荷不确定性影响因子下限值；
多源负荷波动超出正常范围时，即使得线路运行在极限状态，线路可短时间极限运行，此时线路潮流位于电力系统线路停运概率二P2(LW)按下式进行计算：





4.根据权利要求1所述的电力系统安稳风险优化方法，其特征在于：所述元件停运概率模型描述为：



式中，P(t)为t时刻元件停运概率；p(t)为t时刻元件正常老化故障概率；t为使用时间；T为元件已使用时间；λw为多源负荷不确定性影响因子，反应多源负荷水平变化；Δt为时间间隔，ε、χ为元件尺寸参数和元件类型参数，且ε＞0、χ＞0，按下式进行计算：



式中，μ、σ为威尔分布的均值和方差；Γ(x)为伽马函数。


5.根据权利要求1所述的电力系统安稳风险优化方法，其特征在于：在所述步骤2)中，选取系统中各节点电压越限和支路电流越限作为风险指标，其计算按下式：



式中，Risk为电力系统总运行风险值；i是系统中节点编号；N为系统中总节点数；j为系统中支路的编号；M为系统中总支路数；分别为系统中节点i电压越限分布函数和支路j电流越限分布函数；Ui、Ij分别为系统中节点i的实际电压值和支路j的实际支路电流；SV(.)、SI(.)分别为系统中节点i电压越限程度和支路j电流越限程度；分别为系统中节点i电压越限值和支路j电流越限值，按式(9)和式(10)进行计算：






式中，为系统中节点i电压允许最小值和最大值；为系统中支路j电流允许最大值。


6.根据权利要求5所述的电力系统安稳风险优化方法，其特征在于：节点电压越限程度或支路电流越限程度是指电力系统中某一节点i电压或支路j电流超出电压或电流允许范围的程度，当节点实际电压值或支路实际电流值离允许范围越远，电压越限程度或电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓杰，张文朝，徐友平，周濛，党杰，杨俊炜，邵德军，王锐，张三洪，张慕婕，边宏宇，
申请(专利权)人：国家电网公司华中分部，北京科东电力控制系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42