【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交直流混合系统安全稳定性评测，具体涉及基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法。
技术介绍
1、交直流混合输电系统是一种新型的输电方式，它将交流和直流的优点充分融合，兼具两者的特性。在交直流混合输电系统中，不仅包含了交流电源，还有直流电源，如储能装置等。此外，该系统还集成了能量变换装置、相关负荷以及监控、保护装置等，形成了一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。交直流混合输电系统以其能源利用率高、供能可靠性高、污染物排放少、运行经济性好等优点，被视为电力系统发展的重要方向。
2、目前，随着沙漠戈壁荒漠新能源的大规模开发可利用，交直流混合输电系统的安全稳定性对沙戈荒电力外送安全性的影响日益增大，如何全面综合评测交直流混合系统的安全稳定性成为一大难题，这就使得沙戈荒新能源基地电力送往负荷中心的安全难以保障，存在严重的安全隐患；因此，需要设计基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，为更好的有效解决如何全面综合评测交直流混合系统的安全稳定性的问题，提供了基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其实现了具有快速准确评测交直流混合系统的安全稳定性功能，且评测过程较为清晰，同时评测范围也较为全面，便捷了工作人员实时了解交直流混合系统的安全稳定状况，从而能及时对交直流混合系统的运行状态进行调整，保障了沙戈荒新能源基地电力送往负荷中心的安全性，这对于沙漠戈壁荒漠
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，包括以下步骤，
4、步骤(a)，利用拉丁超立方抽样模拟风速波动性构建新能源出力不确定性模型；
5、步骤(b)，根据交直流混合系统负荷率的变化特性构建交直流混合系统日负荷率变化模型；
6、步骤(c)，建立直流系统模型；
7、步骤(d)，基于直流系统模型，计算交直流混合系统最大传输能力；
8、步骤(e)，基于新能源出力不确定性模型、交直流混合系统日负荷率变化模型和交直流混合系统最大传输能力计算不同负荷率下交直流混合系统状态变量；
9、步骤(f)，基于不同负荷率下交直流混合系统状态变量，构建独立评测指标，其中独立评测指标包含交直流混合系统线路静态电压稳定评测指标、交直流混合系统节点静态电压稳定评测指标、直流系统换相失败风险量化评测指标、交直流混合系统综合短路比评测指标和交直流混合系统改进潮流熵评测指标；
10、步骤(g)，基于构建好的独立评测指标，利用层次分析法计算主观权重，再采用熵权法计算客观权重；
11、步骤(h)，将主观权重和客观权重进行结合并得到综合权重；
12、步骤(i)，基于获得的综合权重构建出交直流混合系统安全稳定性的综合评测指标，完成交直流混合系统安全稳定性评测作业。
13、前述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，步骤(a)，利用拉丁超立方抽样模拟风速波动性构建新能源出力不确定性模型，其中新能源出力不确定性模型包含风速概率模型和风电场出力模型，具体步骤如下，
14、步骤(a1)，构建风速概率模型，如公式(1)所示，
15、
16、其中，u为实际风速不超过设定风速v的概率大小，wk为形状参数；wc为尺度参数；
17、步骤(a2)，构建风电场出力模型，具体步骤如下，
18、步骤(a21)，利用拉丁超立方抽样方法，由公式(1)能抽样得到风速样本，再根据抽样得到的风速样本计算出风机有功出力功率，如公式(2)所示，
19、
20、其中，pw为风速v下的风机输出功率，pr为风机输出的额定功率；v为抽样得到的风速；vci、vco和vr分别为风机的切入风速、切出风速和额定风速；
21、步骤(a22)，对双馈感应式风力发电机组采取恒功率因数控制方式，则风机无功出力功率如公式(3)所示，
22、
23、其中，qw为风机无功出力功率，为风电机组功率因数角；
24、步骤(a23)，根据风电场内存在尾流效应会影响到下风向风机的出力，将所有风机出力之和乘以一个影响因子得到风电场出力的表达式，如公式(4)所示，
25、
26、其中，kw为风机间的影响因子；pi和qi分别为第i台风机的有功出力和无功出力；n为风电场的装机数量。
27、前述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，步骤(g)，基于构建好的独立评测指标，利用层次分析法计算主观权重，再采用熵权法计算客观权重，具体步骤如下，
28、步骤(g1)，基于构建的独立评测指标利用层次分析法计算主观权重，具体步骤如下，
29、步骤(g11)，建立层次分析法ahp的准则层判断矩阵a，如公式(42)所示，
30、
31、其中，aij的大小为指标i对指标j的相对重要程度；
32、步骤(g12)，求解准则层判断矩阵a的最大特征值和对应的特征向量，并进行一致性检验，若通过一致性检验，则该最大特征值对应的特征向量中的元素依次对应各指标的主观权重，若没有通过一致性检验，则要修改准则层判断矩阵a中的元素，其中对准则层判断矩阵a进行一致性检验的过程如公式(43)所示，
33、
34、其中，λ为准则层判断矩阵a的最大特征值，n为矩阵维度，ri为平均随机一致性指标；
35、步骤(g13)，若cr＜0.1，则说明准则层判断矩阵a的一致性满足检测要求并能用来计算主观权重，其中指标权重的计算公式如公式(44)所示，
36、
37、其中，w1j为第j个指标占有的主观权重，xj为判断矩阵a最大特征值对应特征向量中的第j个元素；
38、前述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，步骤(h)，将主观权重和客观权重进行结合并得到综合权重，具体步骤如下，
39、步骤(h1)，利用计算得到的客观权重w2j修正主观权重w1j，得到修正后的权重系数θj如公式(50)所示，
40、
41、其中，θj为修正后的权重系数；
42、步骤(h2)，将修正后的权重θj与主观权重w1j按偏好进行组合，得到综合权重wj，
43、wj＝ρw1j+(1-ρ)θj (51)
44、其中，wj为综合权重，ρ为偏好系数。
45、前述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，步骤(i)，基于获得的综合权重构建出交直流混合系统安全稳定性的综合评测指标，完成交直流混合系统安全稳定性评测作业，其中交直流混合系统安全稳定性的综合评测指标如公式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(A)，利用拉丁超立方抽样模拟风速波动性构建新能源出力不确定性模型，其中新能源出力不确定性模型包含风速概率模型和风电场出力模型，具体步骤如下，
3.根据权利要求2所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(B)，根据交直流混合系统负荷率的变化特性构建交直流混合系统日负荷率变化模型，其中交直流混合系统日负荷率变化模型包含负荷实际大小和负荷预测误差，具体步骤如下，
4.根据权利要求3所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(C)，建立直流系统模型，其中直流系统模型包含直流换流器稳态模型和直流换流器的控制方程，具体步骤如下，
5.根据权利要求4所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(D)，基于直流系统模型，计算交直流混合系统最大传输能力
6.根据权利要求5所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(E)，基于新能源出力不确定性模型、交直流混合系统日负荷率变化模型和交直流混合系统最大传输能力计算不同负荷率下交直流混合系统状态变量，具体步骤如下，
7.根据权利要求6所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(F)，基于不同负荷率下交直流混合系统状态变量，构建独立评测指标，其中独立评测指标包含交直流混合系统线路静态电压稳定评测指标、交直流混合系统节点静态电压稳定评测指标、直流系统换相失败风险量化评测指标、交直流混合系统综合短路比评测指标和交直流混合系统改进潮流熵评测指标，具体步骤如下，
8.根据权利要求7所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(G)，基于构建好的独立评测指标，利用层次分析法计算主观权重，再采用熵权法计算客观权重，具体步骤如下，
9.根据权利要求8所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(H)，将主观权重和客观权重进行结合并得到综合权重，具体步骤如下，
10.根据权利要求9所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(I)，基于获得的综合权重构建出交直流混合系统安全稳定性的综合评测指标，完成交直流混合系统安全稳定性评测作业，其中交直流混合系统安全稳定性的综合评测指标如公式(52)所示，
...【技术特征摘要】
1.基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(a)，利用拉丁超立方抽样模拟风速波动性构建新能源出力不确定性模型，其中新能源出力不确定性模型包含风速概率模型和风电场出力模型，具体步骤如下，
3.根据权利要求2所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(b)，根据交直流混合系统负荷率的变化特性构建交直流混合系统日负荷率变化模型，其中交直流混合系统日负荷率变化模型包含负荷实际大小和负荷预测误差，具体步骤如下，
4.根据权利要求3所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(c)，建立直流系统模型，其中直流系统模型包含直流换流器稳态模型和直流换流器的控制方程，具体步骤如下，
5.根据权利要求4所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(d)，基于直流系统模型，计算交直流混合系统最大传输能力，具体步骤如下，
6.根据权利要求5所述的基于新能源出力不确定性的交直流混合系统安全稳定性评测方法，其特征在于：步骤(e)，基于新能源出力不确定性模型、交直流混合系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晖，王智冬，张艳，刘春明，张旭，曹阳，顾盼，张静怡，刘山河，孙珂，李晓飞，沈思耘，郝如海，刘文飞，谢映洲，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。