【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统安全规划运行，具体涉及一种地区电网可靠性评价指标分析方法、系统、介质及设备。
技术介绍
1、地区电网作为含分布式电源配电网的一种存在形式，将分布式新能源作为提升电网负荷恢复能力的手段，带来更为灵活的负荷恢复策略的同时为地区电网带来新的特点，如高不确定性的供需场景和微电网灵活运行下的负荷恢复模式。新能源分布式发电(dg)的接入使地区电网以一种更为灵活的方式运行，这意味着地区电网可以使用dg作为后备电源，以恢复关键负荷，减少元件故障带来的停电损失，提升负荷恢复能力。
2、电网可靠性评价能有效指导地区电网规划和恢复力提升。大量研究关注电力系统的恢复力提升的内涵和前景、电网恢复力提升的核心特征和关键技术。同时，动态边界微电网的形成在重大电力中断事件中表现出恢复上游配电网关键负荷而不影响其局部关键负荷用电的能力。
3、近年来，考虑负荷恢复能力的地区电网可靠性评价指标及分析方法已成为研究热点，特别是微电网恢复力研究中负荷和可再生能源不确定性对负荷恢复的影响、极端天气下电网的脆弱性建模方法和负荷恢复措施。同时，动态边界微电网提供了灵活的负荷恢复策略，例如，将微电网动态边界优化问题刻画为马尔可夫决策，利用q-网络搜索最优微电网形成策略。基于多源协同的电网多时间步负荷恢复优化决策方法也被应用于电网负荷恢复的地区电网研究。此外，现有研究还考虑了电网拓扑重构、电网线性拓扑约束、储能设备与需求侧管理、分层故障管理的影响。
4、可靠性评价及其相关指标可促进地区电网规划与运行控制。系统级和区域级负荷
5、然而，现有的评价方法并不完全适用于能源转型时期的地区电网：现有的评价方法没有充分考虑可再生能源供应和负荷节点电力需求的不确定性；传统的电力系统可靠性评价指标及分析方法主要集中在电气元件的随机故障上，而忽略了基于微网动态边界的最优负荷恢复策略带来的负荷恢复增益效果。
技术实现思路
1、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，提供一种地区电网可靠性评价指标分析方法、系统、介质及设备，用于研究供需不确定性对地区电网负荷恢复能力的影响。衡量配电系统可靠性水平，指导配电系统负荷恢复，提升新能源入网带来的负荷恢复增益，减少极端事件造成的经济损失。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、s1、对地区电网电力需求和不确定性分布式发电出力进行随机采样，得到系统时序供需状态，基于时序蒙特卡洛模拟法对系统时序供需状态进行随机采样，得到元件时序状态，生成基于随机采样的主动配电系统可靠性场景及地区电网时序负荷需求状态；
5、s2、基于步骤s1得到的主动配电系统可靠性场景，采用混合整数线性规划进行微电网动态边界的最优潮流分析，确定对应状态下地区电网负荷恢复策略，对步骤s1生成的地区电网时序负荷需求状态进行区域划分与最小路搜索，确定当前系统状态下的负荷节点用电情况；
6、s3、基于步骤s2得到的当前系统状态下的负荷节点用电情况及对应状态下地区电网负荷恢复策略确定地区电网负荷恢复效果，采用考虑负荷恢复能力的地区电网可靠性评价指标迭代计算电网负荷恢复能力，得到电网失负荷时间减少量、电力供应缺供电能恢复量和电网停电频率减少量，用于衡量地区电网应对突发故障的能力和负荷恢复水平。
7、具体的，步骤s1中，生成基于随机采样的主动配电系统可靠性场景具体为：
8、基于某一地区的历史用电数据，建立城市配电网负荷节点需求数据集；
9、根据电厂供电数据和用户用电数据，建立不确定供需概率模型；
10、基于电网元件的具体情况和历史数据进行故障率分析，得到电网元件故障率和故障修复率；
11、采用易损原件状态、可再生能源出力不确定、负荷需求不确定作为电网的可靠性场景；
12、基于mcs生成电网各元件的顺序图，根据元件状态的顺序得到电网的时序状态转移过程，然后结合对各个模拟系统状态生成负荷节点不确定需求场景和可再生能源发电机组间歇供电场景。
13、进一步的，采用元件二状态模型描述主动配电系统可靠性场景生成地区电网元件时序状态转移序列，进一步确定某一具体时序状态下的负荷节点用电状态，具体如下：
14、基于元件的故障状态和正常状态、故障时间和修复时间采样得到元件二状态列表，用来刻画易损元件的状态，模拟元件状态转移过程的时序状态，故障时间ttf和修复时间ttr分别为：
15、ttf＝-λ-1lnβ1
16、ttr＝-μ-1lnβ2
17、其中，λ和μ分别表示元件的平均故障率和平均修复率，β1和β2是区域[0，1]内的随机数。
18、具体的，步骤s2中，基于步骤s1的主动配电系统可靠性场景，采用混合整数线性规划模型确定当前元件状态所构成的系统状态场景下，各个负荷节点用电供电情况，具体为：
19、根据不确定性供需场景和电网元件状态列表，分析计算电网负荷节点的供电情况；
20、对于电网，每个负荷节点和源母线之间的连接由区域划分和最小路径搜索确定，根据电网元件状态列表和区域划分分析每个区域最小路径中所包含的元件状态，评估对应区域内负荷节点是否与源母线联通，采用微电网动态边界实现负荷恢复最大化；
21、根据微电网动态边界负荷恢复优化结果，基于zpmps确定电网负荷节点的供电状态；微电网动态边界的约束分为配电网运行约束和微电网运行约束，具体如下：
22、针对配电网运行约束，采用distflow模型作为辐射状电网的潮流模型，
23、
24、
25、其中，pik和用于表示微电网k中节点i的有功潮流和无功潮流数据，j为主动配电系统元件编号，n表示配电系统节点集合，为微网k内节点i的子节点，和为微电网k中节点j的有功潮流和无功潮流数据，pi和qi为节点i的有功功率和无功功率，γik为是一个二值变量，表示负荷节点i是否属于微网k；
26、对于微电网运行约束，定义二元决策变量，表示负荷节点是否在微电网中，在节点分布约束中，节点分布约束为：
27、
28、其中，
29、进一步的，当前系统状态下的负荷节点用电情况中，根据对比故障前后负荷节点的用电状态将负荷节点的故障后果分类如下：
30、负荷节点处于供电状态，不受故障影响，继续处于用电状态；
31、负荷节点受故障影响，故障隔离后恢复供电，负荷节点持续处于用电状态；
32、负荷节点原本处于用电状态，受故障影响，转换供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，步骤S1中，生成基于随机采样的主动配电系统可靠性场景具体为：
3.根据权利要求2所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，采用元件二状态模型描述主动配电系统可靠性场景生成地区电网元件时序状态转移序列，进一步确定某一具体时序状态下的负荷节点用电状态，具体如下：
4.根据权利要求1所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，步骤S2中，基于步骤S1的主动配电系统可靠性场景，采用混合整数线性规划模型确定当前元件状态所构成的系统状态场景下，各个负荷节点用电供电情况，具体为：
5.根据权利要求4所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，当前系统状态下的负荷节点用电情况中，根据对比故障前后负荷节点的用电状态将负荷节点的故障后果分类如下：
6.根据权利要求1所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，步骤S3中，考虑负荷恢复能力的地区电网可靠性评价指标包括：
7
8.根据权利要求7所述的地区电网可靠性评价指标分析系统，其特征在于，分析模块中，基于采样模块的主动配电系统可靠性场景，采用混合整数线性规划模型确定当前元件状态所构成的系统状态场景下，各个负荷节点用电供电情况，具体为：
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行权利要求1至6任一所述的方法。
10.一种计算设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，步骤s1中，生成基于随机采样的主动配电系统可靠性场景具体为：
3.根据权利要求2所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，采用元件二状态模型描述主动配电系统可靠性场景生成地区电网元件时序状态转移序列，进一步确定某一具体时序状态下的负荷节点用电状态，具体如下：
4.根据权利要求1所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，步骤s2中，基于步骤s1的主动配电系统可靠性场景，采用混合整数线性规划模型确定当前元件状态所构成的系统状态场景下，各个负荷节点用电供电情况，具体为：
5.根据权利要求4所述的地区电网可靠性评价指标分析方法，其特征在于，当前系统状态下的负...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉雄，荣烜曼，李更丰，别朝红，苏运，乔骥，叶宇鑫，杨帆，田英杰，张建新，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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