新能源电力系统的快速可靠性评估方法、设备及存储介质技术方案

技术编号:35869622 阅读:17 留言:0更新日期:2022-12-07 11:03
本申请公开了一种新能源电力系统的快速可靠性评估方法、设备及存储介质,通过获取电力系统的实时系统参数和关键输电线路状态指标,并利用枚举法,基于系统参数,枚举电力系统在每个关键输电线路状态指标下的系统运行状态,系统运行状态包括发电机组状态和负荷状态,从而避免对海量系统状态进行分析,提高分析效率;再利用基于多参数线性规划MPLP的直流最优潮流模型,计算电力系统在每个系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率,降低系统运行状态分析的计算复杂度,有效提高系统运行状态分析的效率;根据削负荷量和系统状态概率,评估电力系统的可靠性,解决了可靠性评估效率与精度之间的矛盾,大大提升可靠性评估效率。大大提升可靠性评估效率。大大提升可靠性评估效率。

【技术实现步骤摘要】
新能源电力系统的快速可靠性评估方法、设备及存储介质


[0001]本申请涉及电力系统安全
,尤其涉及一种新能源电力系统的快速可靠性评估方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]高比例新能源的并网使得电力系统运行风险凸显,电力设备的偶发故障、供给侧的随机性波动性以及需求侧的不确定性,容易诱发电力系统的电力电量供需失配可靠性风险。因此,对电力系统可靠性水平的实时感知非常重要。
[0003]目前,已有的可靠性评估方法主要是针对传统电力系统中长期规划阶段的可靠性评估,无法满足电力系统可靠性实时评估的时间要求。而由于可靠性评估所需的系统状态数量多以及系统状态分析模型的计算复杂度高,导致实时评估将面临计算复杂度高、计算时间长的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种新能源电力系统的快速可靠性评估方法、设备及存储介质,以解决当前可靠性评估方法无法满足实时评估需求的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题,第一方面,本申请提供了一种新能源电力系统的快速可靠性评估方法,包括:
[0006]获取电力系统的实时系统参数和关键输电线路状态指标;
[0007]利用枚举法,基于系统参数,枚举电力系统在每个关键输电线路状态指标下的系统运行状态,系统运行状态包括发电机组状态和负荷状态;
[0008]利用基于多参数线性规划MPLP的直流最优潮流模型,计算电力系统在每个系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率;
[0009]根据削负荷量和系统状态概率,评估电力系统的可靠性。
[0010]作为优选,利用基于多参数线性规划MPLP的直流最优潮流模型,计算电力系统在每个系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率,包括:
[0011]对于每个系统运行状态,基于电力系统在系统运行状态下的发电机状态向量和负荷向量,构建MPLP的参数向量;
[0012]利用直流最优潮流模型,根据参数向量,计算电力系统在系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率。
[0013]作为优选,直流最优潮流模型的矩阵形式为:
[0014][0015][0016]其中,D
d
为电力系统中节点d的削负荷量,P为节点d的净注入有功功率,为第一预设向量的转置向量,为第二预设向量的转置向量,θ为参数向量,G为代换分布因子矩阵,I为单位矩阵,F
max
为电力系统中输电线路上的有功潮流上限值,F
min
为电力系统中输电线路上的有功潮流下限值,M为发电机有功出力矩阵,S
g
为发电机状态向量,D为负荷向量,C为发电机与节点之间连接矩阵,P
gmax
为发电机额定功率,diag表示矩阵对角化算子。
[0017]作为优选,若参数向量在MPLP的已知临界区域,利用映射关系计算参数向量对应的最优解,最优解包含削负荷量和的系统状态概率。
[0018]作为优选,获取电力系统的实时系统参数和关键输电线路状态指标之前,还包括:
[0019]获取电力系统的历史出力数据和历史负荷数据;
[0020]根据历史出力数据和历史负荷数据,确定电力系统的多个运行场景的发生概率;
[0021]枚举每个运行场景的输电线路状态;
[0022]基于多个运行场景的发生概率,计算每种输电线路状态的综合重要度;
[0023]根据综合重要度的排序结果,确定目标重要度对应的目标输电线路状态,目标输电线路状态作为关键输电线路状态指标。
[0024]作为优选,根据历史出力数据和历史负荷数据,确定电力系统的多个运行场景的发生概率,包括:
[0025]对历史出力数据和历史负荷数据进行聚类,得到多个运行场景的聚类结果;
[0026]对于每个运行场景,利用预设概率计算公式,根据聚类结果,计算运行场景的发生概率,预设概率计算公式为:
[0027]P
l
=N
l
/N;
[0028]其中,P
l
为第l个运行场景的发生概率,N
l
为第l个运行场景聚类到的历史出力数据和历史负荷数据,N为所有参与聚类的历史出力数据和历史负荷数据。
[0029]作为优选,基于多个运行场景的发生概率,计算每种输电线路状态的综合重要度,包括:
[0030]对于每种输电线路状态,利用预设重要度计算公式,计算输电线路状态的综合重要度,预设重要度计算公式为:
[0031][0032]R为输电线路状态的发生概率,P
l
为第l个运行场景的发生概率,I
l
为第l个运行场
景的重要度指标,重要度指标为考虑了有功潮流和故障状态概率的重要度指标,N
S
为运行场景数量。
[0033]第二方面,本申请还提供一种新能源电力系统的快速可靠性评估装置,包括:
[0034]获取模块,用于获取电力系统的实时系统参数和关键输电线路状态指标;
[0035]枚举模块,用于利用枚举法,基于系统参数,枚举电力系统在每个关键输电线路状态指标下的系统运行状态,系统运行状态包括发电机组状态和负荷状态;
[0036]计算模块,用于利用基于多参数线性规划MPLP的直流最优潮流模型,计算电力系统在每个系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率;
[0037]评估模块,用于根据削负荷量和系统状态概率,评估电力系统的可靠性。
[0038]第三方面,本申请还提供一种计算机设备,包括处理器和存储器,存储器用于存储计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的新能源电力系统的快速可靠性评估方法。
[0039]第四方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的新能源电力系统的快速可靠性评估方法。
[0040]与现有技术相比,本申请至少具备以下有益效果:
[0041]通过获取电力系统的实时系统参数和关键输电线路状态指标,并利用枚举法,基于系统参数,枚举电力系统在每个关键输电线路状态指标下的系统运行状态,系统运行状态包括发电机组状态和负荷状态,以关键输电线路状态指标,筛选系统运行状态,缩减系统运行状态的分析数量,从而避免对海量系统状态进行分析,提高分析效率;再利用基于多参数线性规划MPLP的直流最优潮流模型,计算电力系统在每个系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率,以利用MPLP在一定条件下可以通过线性计算得到最优潮流届,实现指数复杂度问题的优化,降低系统运行状态分析的计算复杂度,有效提高系统运行状态分析的效率;根据削负荷量和系统状态概率,评估电力系统的可靠性,解决了可靠性评估效率与精度之间的矛盾,在保证评估精度的基础上,大大提升可靠性评估效率。
附图说明
[0042]图1为本申请实施例示出的新能源电力系统的快速可靠性评估方法的流程示意图;
[0043]图2为本申请实施例示出的以二维参数向量本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源电力系统的快速可靠性评估方法,其特征在于,包括:获取电力系统的实时系统参数和关键输电线路状态指标;利用枚举法,基于所述系统参数,枚举所述电力系统在每个关键输电线路状态指标下的系统运行状态,所述系统运行状态包括发电机组状态和负荷状态;利用基于多参数线性规划MPLP的直流最优潮流模型,计算所述电力系统在每个所述系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率;根据所述削负荷量和所述系统状态概率,评估所述电力系统的可靠性。2.如权利要求1所述的新能源电力系统的快速可靠性评估方法,其特征在于,所述利用基于多参数线性规划MPLP的直流最优潮流模型,计算所述电力系统在每个所述系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率,包括:对于每个系统运行状态,基于所述电力系统在所述系统运行状态下的发电机状态向量和负荷向量,构建MPLP的参数向量;利用所述直流最优潮流模型,根据所述参数向量,计算所述电力系统在所述系统运行状态下的削负荷量和的系统状态概率。3.如权利要求2所述的新能源电力系统的快速可靠性评估方法,其特征在于,所述直流最优潮流模型的矩阵形式为:s.t.s.t.s.t.M=C
×
diag(P
gmax
)其中,D
d
为电力系统中节点d的削负荷量,P为节点d的净注入有功功率,为第一预设向量的转置向量,为第二预设向量的转置向量,θ为所述参数向量,G为代换分布因子矩阵,I为单位矩阵,F
max
为电力系统中输电线路上的有功潮流上限值,F
min
为电力系统中输电线路上的有功潮流下限值,M为发电机有功出力矩阵,S
g
为发电机状态向量,D为负荷向量,C为发电机与节点之间连接矩阵,P
gmax
为发电机额定功率,diag表示为矩阵对角化算子。4.如权利要求2所述的新能源电力系统的快速可靠性评估方法,其特征在于,若所述参数向量在MPLP的已知临界区域,利用映射关系计算所述参数向量对应的最优解,所述最优解包含削负荷量和的系统状态概率。5.如权利要求1所述的新能源电力系统的快速可靠性评估方法,其特征在于,所述获取电力系统的实时系统参数和关键输电线路状态指标之前,还包括:
获取所述电力系统的历史出力数据和历史负荷数据;根据所述历史出力数据和所述历史负荷数据,确定所述电力系统的多个运行场景的发生概率;枚举每个所述运行场景的输电线路状态;基于多个所述运行场景...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭穗杨燕徐蔚林勇左郑敏余浩孙辉
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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