一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法及系统，针对规划评估层面，获取电网历史灾害信息，进行规划层面灾害模拟产生灾害场景；针对运行评估层面，根据气象以及多方面预测信息，实时预测灾害场景；进行灾害场景模拟分析，得到配电系统负荷逐时段的变化曲线，提取配电系统最大失负荷比率、系统失负荷时间和系统失电量指标，对于规划层面继续模拟新的灾害场景，直到场景模拟结束，再将所有场景下得到的指标进行统计得到指标期望值；对于运行层面，将指标结果实时反馈。本发明专利技术可用于规划和运行层面的弹性配电网恢复力评估，实现两种层面评估方法的统一。实现两种层面评估方法的统一。实现两种层面评估方法的统一。

【技术实现步骤摘要】
一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法及系统


[0001]本专利技术属于配电系统
，具体涉及一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，台风、暴雨、冰灾等自然灾害导致的电力系统大规模停电事件频发，给电力系统安全稳定运行带来了巨大的挑战和威胁。故亟需开展抵御自然灾害的电网增强方案相关的研究，构建具有预防、抵御和快速恢复能力的弹性电力系统已经成为当务之急。
[0003]国内外广泛开展了相关研究，提出了许多评估方法和评估指标，但往往是从单一维度和层面去评价电力系统对灾害的抵御和恢复能力，评估方法通用性不强，故本专利技术提出从规划层面和运行层面的双层评估方法来全面衡量电网的弹性水平，以解决相关问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法及系统，从规划和运行两个层面评估弹性配电网恢复力的水平，解决现有技术中弹性配电网恢复力评估方法通用性不足的问题。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法，包括以下步骤：
[0007]S1、针对规划评估层面，获取电网历史灾害信息，选取常见灾害进行规划层面灾害模拟，模拟产生灾害场景；针对运行评估层面，根据气象以及多方面预测信息，实时预测灾害场景；
[0008]S2、根据步骤S1模拟产生灾害场景和实时预测灾害场景，进行灾害场景模拟分析，得到配电系统负荷逐时段的变化曲线；
[0009]S3、根据步骤S2得到的配电系统负荷逐时段的变化曲线，提取配电系统最大失负荷比率、系统失负荷时间和系统失电量指标；
[0010]S4、根据步骤S3提取的配电系统最大失负荷比率、系统失负荷时间和系统失电量指标，对于规划层面继续模拟新的灾害场景，直到场景模拟结束，再将所有场景下得到的指标进行统计得到指标期望值；对于运行层面，将指标结果实时反馈。
[0011]具体的，步骤S2中，进行灾害场景模拟分析具体为：
[0012]S201、利用配电线路故障率模型得到配电网各条线路每个小时的故障率序列λ
k
；
[0013]S202、根据步骤S201得到的线路故障率，使用随机数采样得到线路的故障停运时刻；
[0014]S203、根据步骤S202得到的线路故障停运时刻，进行灾中负荷转供模拟，得到切除负荷的大小和时刻；
[0015]S204、根据步骤S203负荷转供模拟得到的结果，进行灾后负荷恢复模拟，提取配电网弹性指标，根据修复时间T
r
的分布函数得到线路的修复时间，得到恢复负荷的大小和时
刻；
[0016]S205、根据步骤S203和步骤S204模拟得到的切除和恢复负荷的大小和时刻，得到系统负荷逐时段的变化曲线。
[0017]进一步的，步骤S201中，配电网各条线路每个小时的故障率序列λ
k
为：
[0018][0019]其中，λ
k
为在t
k
时刻的故障率，γ1、γ2、γ3为拟合系数；ν(t
k
)为t
k
时刻的风速，λ
n
为正常情况下元件的故障率。
[0020]进一步的，步骤S202中，设配电线路正常工作时间为T
n
，将T
n
≤t的概率表示为故障函数，对于灾害来临的初始时刻t0，所有元件均为新元件，故线路正常工作时间T
n
≤t0的概率为0，得到F(t0)＝0，随机生成[0,1]内均匀分布的随机数β，令β＝F(t
f
)，根据故障函数得到线路的故障时刻t
f
，如果t
f
大于预测灾害结束时刻，则认为线路在灾害中不会发生故障跳闸。
[0021]更进一步的，故障函数为：
[0022][0023]其中，t
k
≤t<t
k+1
，C
k
为积分常数，并满足C
k
＝1
‑
F(t
k
)；λ
k
为配电线路在时间段[t
k
,t
k+1
)内的故障率。
[0024]进一步的，步骤S204中，每条配电线路的抢修时间T
r
均服从相同参数的指数分布，得到修复时间的概率密度函数f(T
r
)，确定修复时间T
r
的分布函数，随机生成[0,1]内均匀分布的随机数β，令β＝F(T
r
)，得到线路的修复时间如下：
[0025]T
r
＝
‑
μlnβ
[0026]其中，μ为线路修复时间的期望值。
[0027]具体的，步骤S3中，配电系统最大失负荷比率S
r
为：
[0028][0029]其中，P0为灾害来临前配电网总有功负荷；P
min
为灾害影响期间配电网能供应的最小有功负荷。
[0030]具体的，步骤S3中，配电系统失负荷时间S
t
为：
[0031]S
t
＝t
r
‑
t0[0032]其中，t
r
表示灾害导致停电的负荷全部得到恢复的时刻；t0表示配电网灾害来临导致负荷停电的初始时刻。
[0033]具体的，步骤S3中，配电系统失电量S
e
为：
[0034][0035]其中，P0为灾害来临前配电网总有功负荷；P(t)为灾害来临后配电网供应有功负荷随时间变化的函数。
[0036]本专利技术的另一技术方案是，一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估系统，包括：
[0037]场景模块，针对规划评估层面，获取电网历史灾害信息，选取常见灾害进行规划层面灾害模拟，模拟产生灾害场景；针对运行评估层面，根据气象以及多方面预测信息，实时
预测灾害场景；
[0038]分析模块，根据场景模块模拟产生灾害场景和实时预测灾害场景，进行灾害场景模拟分析，得到配电系统负荷逐时段的变化曲线；
[0039]指标模块，根据分析模块得到的配电系统负荷逐时段的变化曲线，提取配电系统最大失负荷比率、系统失负荷时间和系统失电量指标；
[0040]评估模块，根据指标模块提取的配电系统最大失负荷比率、系统失负荷时间和系统失电量指标继续模拟新的灾害场景，直到场景模拟结束，再将所有场景下得到的指标进行统计得到指标期望值；通过运行评估层面实时反馈灾害结果。
[0041]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0042]本专利技术一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法，根据电力系统弹性评估应用场景的不同，将电力系统弹性评估应用场景分为规划评估和运行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、针对规划评估层面，获取电网历史灾害信息，选取常见灾害进行规划层面灾害模拟，模拟产生灾害场景；针对运行评估层面，根据气象以及多方面预测信息，实时预测灾害场景；S2、根据步骤S1模拟产生灾害场景和实时预测灾害场景，进行灾害场景模拟分析，得到配电系统负荷逐时段的变化曲线；S3、根据步骤S2得到的配电系统负荷逐时段的变化曲线，提取配电系统最大失负荷比率、系统失负荷时间和系统失电量指标；S4、根据步骤S3提取的配电系统最大失负荷比率、系统失负荷时间和系统失电量指标，对于规划层面继续模拟新的灾害场景，直到场景模拟结束，再将所有场景下得到的指标进行统计得到指标期望值；对于运行层面，将指标结果实时反馈。2.根据权利要求1所述的用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法，其特征在于，步骤S2中，进行灾害场景模拟分析具体为：S201、利用配电线路故障率模型得到配电网各条线路每个小时的故障率序列λ
k
；S202、根据步骤S201得到的线路故障率，使用随机数采样得到线路的故障停运时刻；S203、根据步骤S202得到的线路故障停运时刻，进行灾中负荷转供模拟，得到切除负荷的大小和时刻；S204、根据步骤S203负荷转供模拟得到的结果，进行灾后负荷恢复模拟，提取配电网弹性指标，根据修复时间T
r
的分布函数得到线路的修复时间，得到恢复负荷的大小和时刻；S205、根据步骤S203和步骤S204模拟得到的切除和恢复负荷的大小和时刻，得到系统负荷逐时段的变化曲线。3.根据权利要求2所述的用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法，其特征在于，步骤S201中，配电网各条线路每个小时的故障率序列λ
k
为：其中，λ
k
为在t
k
时刻的故障率，γ1、γ2、γ3为拟合系数；ν(t
k
)为t
k
时刻的风速，λ
n
为正常情况下元件的故障率。4.根据权利要求2所述的用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法，其特征在于，步骤S202中，设配电线路正常工作时间为T
n
，将T
n
≤t的概率表示为故障函数，对于灾害来临的初始时刻t0，所有元件均为新元件，故线路正常工作时间T
n
≤t0的概率为0，得到F(t0)＝0，随机生成[0,1]内均匀分布的随机数β，令β＝F(t
f
)，根据故障函数得到线路的故障时刻t
f
，如果t
f
大于预测灾害结束时刻，则认为线路在灾害中不会发生故障跳闸。5.根据权利要求4所述的用于弹性配电网恢复力评估的双层评估方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李更丰，叶宇鑫，别朝红，孙思源，谢海鹏，陈晨，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：