计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法技术

本发明专利技术公开计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，基于配电网的长期固有拓扑和实时动态潮流两个方面进行脆弱性评估。从电网自身拓扑特性出发，进行长期固有拓扑脆弱性评估；在考虑到分布式电源与电动汽车接入的概率潮流计算基础上，进行实时动态潮流脆弱性评估；基于复杂网络理论提出的多长期固有拓扑指标加权求和，与基于风险理论提出的实时动态潮流脆弱性指标求积，获得多时间尺度综合脆弱性指标，进行脆弱线路的辨识。本发明专利技术针对含有分布式电源与电动汽车的新型配电网，综合考虑其固有拓扑特征与实时动态潮流状态进行脆弱性计算，有效地反映当前配电网各线路的安全性和抗风险能力，以保障新形态电力系统的安全稳定运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法


[0001]本专利技术属于新型配电网领域，特别是涉及一种计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法。

技术介绍

[0002]在现代电力系统与复杂电网中，各种电气元件和复杂线路紧密联系，形成多节点、多线路的拓扑网络。当系统中某些特定节点或者线路发生故障，与之相关联的节点或线路也会相继发生故障，如果不能及时处理这些故障，将会导致整个电力系统网络的崩溃，引起大规模的停电等重大事故，严重影响社会生产与居民生活，造成巨大的经济损失。
[0003]在全球倡导低碳可持续发展的大背景之下，能源拓扑转型推动着可再生能源的快速发展。但是与传统的煤、石油、天然气等化石能源发电相比，可再生能源发电由于其严重依赖于气象环境而具有强随机性与波动性。与此同时，电动汽车保有量逐年上涨，对于电网而言插入式电动汽车变成了不可忽视的负荷之一。随着具有不确定性的可再生分布式能源与电动汽车接入配电网，传统的拓扑结构与运行情况都会发生相应的变化，当系统元件、线路无法承担改变后的负载时，就可能导致元件和线路的故障，进一步引起电网的拓扑和运行状态改变，引发连锁故障。因此，为了避免大停电事故，有必要提前对电网中的薄弱环节进行辨识并加以改善。
[0004]现有的脆弱性辨识与分析研究主要集中在输电网，从系统的拓扑结构出发确定需要提前重点保护与改善的脆弱环节。而对于配电网的研究，往往建立在输电网脆弱性分析的基础上，对于部分拓扑脆弱性指标进行了改进，但是没有考虑到各线路承担负载能力的差异以及随机、波动的可再生能源出力带来的实时动态潮流脆弱性，具有一定的局限性。
[0005]有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是现有配电网的脆弱性分析具有局限性，没有考虑到各线路承担负载能力的差异以及随机、波动的可再生能源出力带来的实时动态潮流脆弱性，从而无法精确地对新型配电网进行评估，目的在于提供一种计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法及系统、计算机设备、计算机可读存储介质，能综合考虑了配电网的长期固有拓扑与变化的实时动态潮流情况，从而获得多时间尺度综合脆弱性指标，进行脆弱线路的辨识从而以解决上述技术问题。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，该配电网包括新能源电源和电动汽车的接入，包括以下步骤：
[0009]获取具有不确定性的电动汽车负荷，利用电动汽车负荷进行配电网的概率潮流计算；
[0010]基于风险理论，根据概率潮流计算的计算结果获得实时动态潮流脆弱性指标；
[0011]基于复杂网络理论获取用于配电网脆弱性评估的统计特征指标；
[0012]对统计特征指标进行加权求和计算，得到长期固有拓扑脆弱性指标；
[0013]将长期固有拓扑脆弱性指标与实时动态潮流脆弱性指标进行求积计算，获得多时间尺度综合脆弱性指标。
[0014]在本申请的一种可选地实施例中，在获取不确定性的电动汽车负荷中，包括：
[0015]采用蒙特卡洛方法，根据电动汽车的回家时间与全天行驶里程的概率密度统计函数，模拟具有不确定性的电动汽车负荷。
[0016]在本申请的一种可选地实施例中，回家时间为电动汽车一天中最后一次回家的时间，回家时间服从正态分布：
[0017][0018]全天行驶里程服从指数正态分布：
[0019][0020]在本申请的一种可选地实施例中，在的利用电动汽车负荷进行配电网的概率潮流计算前，还包括：
[0021]建立风力发电机和光伏阵列的数学模型，确定风力发电机和光伏阵列在潮流计算中的节点类型。
[0022]在本申请的一种可选地实施例中，在基于风险理论，根据概率潮流计算的计算结果获得实时动态潮流脆弱性指标中，包括以下子步骤：
[0023]基于概率统计理论建立配电网分布式电源的概率模型，采用两点估计法进行含分布式电源和可变负荷配电网的概率潮流计算；
[0024]提出线路过负荷风险指标，评估配电网的实时动态潮流脆弱性。
[0025]在本申请的一种可选地实施例中，在的基于复杂网络理论获取用于配电网脆弱性评估的统计特征指标中，包括：
[0026]计及与节点i所连节点的影响，提出节点全局预处理度数与线路全局预处理度数；
[0027]获取线路耦合传导介数，评估各线路在整个网络拓扑中的重要程度；
[0028]获取线路电压快速稳定指标，评估线路承担负荷的能力。
[0029]在本申请的一种可选地实施例中，在的统计特征指标进行加权求和计算之前，还包括：
[0030]对统计特征指标进行归一化处理。
[0031]第二方面，本专利技术提供了一种计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识系统，包括：
[0032]模拟负荷模块，用于获取具有不确定性的电动汽车负荷，利用电动汽车负荷进行配电网的概率潮流计算；
[0033]实时动态潮流脆弱性指标获取模块，用于基于风险理论，根据概率潮流计算的计算结果获得实时动态潮流脆弱性指标；
[0034]拓扑统计特征指标提出模块，用于基于复杂网络理论获取用于配电网脆弱性评估
的统计特征指标；
[0035]拓扑脆弱性指标获取模块，用于对统计特征指标进行加权求和计算，得到长期固有拓扑脆弱性指标；
[0036]综合脆弱性指标获取模块，用于将长期固有拓扑脆弱性指标与实时动态潮流脆弱性指标进行求积计算，获得多时间尺度综合脆弱性指标。
[0037]第三方面，本专利技术提供了一种计算机设备，包括：
[0038]存储器，用于存储计算机程序；
[0039]处理器，用于执行计算机程序时实现如上的计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法的步骤。
[0040]第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法的步骤。
[0041]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0042]1.本专利技术提供一种双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，该配电网包括新能源电源和电动汽车的接入，包括以下步骤：获取具有不确定性的电动汽车负荷，利用电动汽车负荷进行配电网的概率潮流计算；基于风险理论，根据所述概率潮流计算的计算结果获得实时动态潮流脆弱性指标；基于复杂网络理论获取用于配电网脆弱性评估的统计特征指标；对所述统计特征指标进行加权求和计算，得到长期固有拓扑脆弱性指标；将所述长期固有拓扑脆弱性指标与所述实时动态潮流脆弱性指标进行求积计算，获得多时间尺度综合脆弱性指标；其中，通过在对电网自身的固定拓扑结构进行脆弱线路辨识时，全面地考虑了线路两侧节点在拓扑中的重要程度、客观潮流分布与功率传输对各条线路的占用情况以及线路自身承担负载的能力，采用层次分析法确定了各指标的加权系数，有效评估出拓扑结构中脆弱性较高的线路。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，所述配电网包括新能源电源和电动汽车的接入，其特征在于，包括以下步骤：获取具有不确定性的电动汽车负荷，利用电动汽车负荷进行配电网的概率潮流计算；基于风险理论，根据所述概率潮流计算的计算结果获得实时动态潮流脆弱性指标；基于复杂网络理论获取用于配电网脆弱性评估的统计特征指标；对所述统计特征指标进行加权求和计算，得到长期固有拓扑脆弱性指标；将所述长期固有拓扑脆弱性指标与所述实时动态潮流脆弱性指标进行求积计算，获得多时间尺度综合脆弱性指标。2.根据权利要求1所述的计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，其特征在于，在获取不确定性的电动汽车负荷中，包括：采用蒙特卡洛方法，根据电动汽车的回家时间与全天行驶里程的概率密度统计函数，模拟具有不确定性的电动汽车负荷。3.根据权利要求2所述的计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，其特征在于，所述回家时间为电动汽车一天中最后一次回家的时间，回家时间服从正态分布：所述全天行驶里程服从指数正态分布：4.根据权利要求1所述的计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，其特征在于，在所述的利用电动汽车负荷进行配电网的概率潮流计算前，还包括：建立风力发电机和光伏阵列的数学模型，确定风力发电机和光伏阵列在潮流计算中的节点类型。5.根据权利要求1所述的计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，其特征在于，在基于风险理论，根据所述概率潮流计算的计算结果获得实时动态潮流脆弱性指标中，包括以下子步骤：基于概率统计理论建立配电网分布式电源的概率模型，采用两点估计法进行含分布式电源和可变负荷配电网的概率潮流计算；提出线路过负荷风险指标，评估配电网的实时动态潮流脆弱性。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝文斌，苏小平，张勇，谢波，孟志高，方芩璐，胡一鸣，薛静，曾鹏，彭攀，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司成都供电公司，
类型：发明
国别省市：