一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法及装置，计算主网等效负荷的增加量；根据主网等效负荷的增加量，计算线路的改进潮流介数指标；计算基于改进潮流转移熵的冲击性指标；计算各线路综合脆弱度，并从大到小排序，排名最前的为最脆弱的线路。本发明专利技术提供的一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法及装置，为研究新型电力系统条件下安全分析提供参考依据，同时可以为电网规划与调度运行等研究工作提供决策支持。策支持。策支持。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法及装置，属于电力自动化


技术介绍

[0002]线路脆弱性指标是电力系统安全分析的重要内容，对预防电力系统连锁故障的发生具有重要作用。
[0003]随着“碳达峰、碳中和”的目标的提出，我国对绿色低碳发展和生态文明建设有了更高要求，新能源为主体的新型电力系统是实现双碳目标的必然途径。现有的线路脆弱性指标获取时中各节点负荷设定为固定值，基于初始潮流结果评判支路开断后其它线路过载情况时，没有计及地区综合负荷。
[0004]随着新型电力系统建设的推进，光伏发电等分布式新能源发电在地区电网的比例将快速增长，地区等效负荷由原来的单纯的电力消费者向电力生产
‑
消费者转化。由于分布式电源波动性对主网潮流变化的影响，低压分布式电源一般低压穿越能力弱，在输电网或配电网发生故障时容易造成分布式电源脱网，从而进一步增加了电力系统故障时地区综合负荷的波动性。
[0005]随着分布式电源渗透率的逐步提高，将对主网线路脆弱性获取的可靠性带来挑战。

技术实现思路

[0006]目的：为了克服现有技术中存在的获取主网线路脆弱性指标可靠性不足的问题，本专利技术提供一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法及装置，根据高比例分布式可再生能源发电对输电网故障后潮流分布的影响，增加了地区综合负荷波动权重，以实现有效获取新能源为主体的新型电力系统中线路脆弱性指标。
[0007]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]第一方面，一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1：计算主网等效负荷的增加量。
[0010]步骤2：根据主网等效负荷的增加量，计算线路l的改进潮流介数指标。
[0011]步骤3：计算基于改进潮流转移熵的冲击性指标。
[0012]步骤4：计算各线路综合脆弱度，并从大到小排序，排名最前的为最脆弱的线路。
[0013]第二方面，一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取装置，包括如下模块：
[0014]等效负荷计算模块：计算主网等效负荷的增加量。
[0015]潮流介数指标计算模块：根据主网等效负荷的增加量，计算线路l的改进潮流介数
指标。
[0016]冲击性指标计算模块：计算基于改进潮流转移熵的冲击性指标。
[0017]最脆弱线路获取模块：计算各线路综合脆弱度，并从大到小排序，排名最前的为最脆弱的线路。
[0018]进一步的，所述主网等效负荷的增加量ΔP
t
，计算公式如下：
[0019]ΔP
t
＝μ
t
M
t
δ
t
P
t
[0020]式中：P
t
为故障前地区负荷，μ
t
为预想事故与地区负荷相关性，M
t
为预想事故严重程度，δ
t
为故障前地区分布式电源负荷占比。
[0021]进一步的，所述线路l的改进潮流介数指标T
ij
，计算公式如下：
[0022][0023][0024][0025]式中：G和L分别为发电机节点和负荷节点的集合；α
ij
(s，t)为单一发电机
‑
负荷节点对(s，t)的权重，P
s
表示单一发电机的功率，P
t
表示单一负荷节点的功率，ΔP
t
表示主网等效负荷的增加量；P
ij
为支路l在实时运行方式下的传输功率；P
ij，max
为支路l的传输功率上限；β
ij
为支路l的传输裕度率；F
ij
为计及不同发电机
‑
负荷节点对权重及潮流方向性之后的支路传输能力指标。
[0026]进一步的，所述基于改进潮流转移熵的冲击性指标C
ij
，计算公式如下：
[0027][0028]其中，P
l0
为支路l的初始潮流，H为改进潮流转移熵。
[0029]进一步的，所述改进潮流转移熵H，计算公式如下：
[0030][0031]其中，为支路k的传输裕度比与所有支路传输裕度比之和的比值，N为不包括支路l的其他所有支路集合。
[0032]其中，
[0033]γ
kl
为当支路l开断后，支路k的传输裕度比。
[0034]进一步的，所述γ
kl
，计算公式如下：
[0035][0036]其中，P
k,max
为支路k的最大传输功率，ΔP
kl
为支路l故障停运时支路k分担的潮流转移量，P
k0
为支路k的初始潮流。
[0037]其中，ΔP
kl
＝d
kl
P
l0
+ΔP
″
kl
[0038][0039][0040]式中：P
l0
为支路l的初始潮流，X
mi
为原网络节点电抗矩阵第m行、第i列元素，X
mj
为原网络节点电抗矩阵第m行、第j列元素，X
ni
为原网络节点电抗矩阵第n行、第i列元素，X
nj
为原网络节点电抗矩阵第n行、第j列元素，X
ii
为原网络节点电抗矩阵第i行、第i列元素，X
jj
为原网络节点电抗矩阵第j行、第j列元素，X
ij
为原网络节点电抗矩阵第i行、第j列元素；x
mn
为支路k的电抗值，其中m和n分别为支路k的首、末节点。x
ij
为支路l的电抗值，其中i和j分别为支路l的首、末节点。χ
tk
为节点t负荷与线路k潮流关联系数，ΔP
t
表示主网等效负荷的增加量。L负荷节点的集合。
[0041]进一步的，所述综合脆弱度V
ij
，计算公式如下：
[0042]V
ij
＝w1T
ij
+w2C
ij
[0043]其中，w1为改进潮流介数指标的综合权重系数，w2为冲击性指标的综合权重系数，T
ij
为改进潮流介数指标T
ij
，C
ij
为冲击性指标。
[0044]进一步的，所述w1、w2的获取方法如下：
[0045]计算以主观权重与客观权重之间距离平方和最小为目标函数，目标函数如下：
[0046][0047]约束条件为：
[0048][0049]其中，w
i
为指标i的综合权重系数，α
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法，其特征在于：包括如下步骤：计算主网等效负荷的增加量；根据主网等效负荷的增加量，计算线路l的改进潮流介数指标；计算基于改进潮流转移熵的冲击性指标；计算各线路综合脆弱度，并从大到小排序，排名最前的为最脆弱的线路。2.根据权利要求1所述的一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法，其特征在于：所述主网等效负荷的增加量ΔP
t
，计算公式如下：ΔP
t
＝μ
t
M
t
δ
t
P
t
式中：P
t
为故障前地区负荷，μ
t
为预想事故与地区负荷相关性，M
t
为预想事故严重程度，δ
t
为故障前地区分布式电源负荷占比。3.根据权利要求1所述的一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法，其特征在于：所述线路l的改进潮流介数指标T
ij
，计算公式如下：，计算公式如下：，计算公式如下：式中：G和L分别为发电机节点和负荷节点的集合；α
ij
(s,t)为单一发电机—负荷节点对(s,t)的权重，P
s
表示单一发电机的功率，P
t
表示单一负荷节点的功率，ΔP
t
表示主网等效负荷的增加量；P
ij
为支路l在实时运行方式下的传输功率；P
ij,max
为支路l的传输功率上限；β
ij
为支路l的传输裕度率；F
ij
为计及不同发电机—负荷节点对权重及潮流方向性之后的支路传输能力指标。4.根据权利要求1所述的一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法，其特征在于：所述基于改进潮流转移熵的冲击性指标C
ij
，计算公式如下：其中，P
l0
为支路l的初始潮流，H为改进潮流转移熵。5.根据权利要求4所述的一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法，其特征在于：所述改进潮流转移熵H，计算公式如下：其中，为支路k的传输裕度比与所有支路传输裕度比之和的比值，N为不包括支路l的其他所有支路集合；其中，γ
kl
为当支路l开断后，支路k的传输裕度比。
6.根据权利要求5所述的一种考虑地区可再生能源发电影响的线路脆弱性获取方法，其特征在于：所述γ
kl
，计算公式如下：其中，P
k,max
为支路k的最大传输功率，ΔP
kl
为支...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文腾，李刚，熊浩，仇晨光，赵玉林，张振华，李艺丰，丁超杰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：