[發(fā)明專利]一種暫態(tài)穩(wěn)定裕度概率分布的計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210263026.6
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102790389A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方勇杰;沈超;宋曉芳;薛峰;李威;薛禹勝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用在節(jié)點功率注入不確定條件下的暫態(tài)穩(wěn)定裕度概率分布的計算方法。

背景技術(shù)

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定高效運行具有重大意義。大規(guī)模新能源發(fā)電的并網(wǎng)運行和需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制是現(xiàn)代電網(wǎng)的重要特征，但風(fēng)能、太陽能發(fā)電的隨機(jī)性、間歇性和波動性特點，以及用電側(cè)靈活多變的需求方式，卻給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定特性帶來了深刻的變化。

穩(wěn)定分析是系統(tǒng)安全性評估的不可或缺的一部分。傳統(tǒng)的穩(wěn)定分析方法局限于用確定性的觀點對待系統(tǒng)工況和擾動場景，憑經(jīng)驗根據(jù)時域仿真得到的系統(tǒng)受擾軌跡進(jìn)行穩(wěn)定性的定性判斷，因而無法量化主要隨機(jī)因素對穩(wěn)定性的影響。針對傳統(tǒng)穩(wěn)定性分析準(zhǔn)則所面臨的挑戰(zhàn)，國內(nèi)外的發(fā)展趨勢是采用風(fēng)險的觀點審視電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、運行和控制等各個環(huán)節(jié)，而概率暫態(tài)穩(wěn)定分析是實現(xiàn)安全性風(fēng)險評估技術(shù)的基礎(chǔ)。

電力系統(tǒng)概率暫態(tài)穩(wěn)定分析的任務(wù)是根據(jù)影響穩(wěn)定性的主要隨機(jī)因素的統(tǒng)計特性來確定系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性概率指標(biāo)。已有研究成果中，蒙特卡羅仿真法基于對隨機(jī)變量的統(tǒng)計試驗和隨機(jī)模擬，穩(wěn)定域法采用系統(tǒng)工況點處于穩(wěn)定域外的比例來反映系統(tǒng)失穩(wěn)概率。這些方法只給出系統(tǒng)穩(wěn)定或失穩(wěn)的概率，卻無法評估系統(tǒng)穩(wěn)定或失穩(wěn)的程度，更無法提供決策所需要的靈敏度信息，而且，由于計算費時或方法復(fù)雜等原因，難以處理不確定變量個數(shù)較多的情況。

間歇性電源和用電負(fù)荷分布在電力系統(tǒng)廣域空間中，構(gòu)成了大量的節(jié)點功率注入不確定性因素。鑒于在針對確定性系統(tǒng)工況和擾動場景的安全穩(wěn)定評估技術(shù)領(lǐng)域，擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則(EEAC)是惟一得到嚴(yán)格證明并投入工程應(yīng)用的穩(wěn)定性量化分析工具，可給出穩(wěn)定裕度、穩(wěn)定模式、控制措施靈敏度等信息，因此，有必要將EEAC向處理不確定因素的方向擴(kuò)展，提出新的節(jié)點功率注入不確定條件下暫態(tài)穩(wěn)定裕度概率分布的計算方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供在一種節(jié)點功率注入不確定條件下的暫態(tài)穩(wěn)定裕度概率分布的計算方法，為含有分布在廣域空間中多個隨機(jī)變量的電力系統(tǒng)穩(wěn)定裕度概率分布計算提供了高效率的解決方法。不確定是指節(jié)點功率注入量隨機(jī)，但遵循概率分布。

本發(fā)明提供的一種暫態(tài)穩(wěn)定裕度概率分布的計算方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括如下步驟：

（1）確定初始狀態(tài)下受擾系統(tǒng)的失穩(wěn)模式和穩(wěn)定裕度初始值η₀，并由用戶確定采用的計算模式，包括基于純解析法的暫態(tài)穩(wěn)定裕度概率分布計算和綜合時域仿真與解析法的暫態(tài)穩(wěn)定裕度概率分布計算；

所述基于純解析法的暫態(tài)穩(wěn)定裕度概率分布計算包括如下步驟：

（2）計算所述受擾系統(tǒng)穩(wěn)定裕度對臨界群S驅(qū)動功率的靈敏度系數(shù)I：令臨界群S的驅(qū)動功率P_ms和余下群A的驅(qū)動功率P_ma的初始值分別等于各自群內(nèi)機(jī)組驅(qū)動功率均值的總和，通過靜態(tài)EEAC（SEEAC）算法求取穩(wěn)定裕度對臨界群驅(qū)動功率的靈敏度系數(shù)I；所述靈敏度系數(shù)I包括一階靈敏度系數(shù)和二階靈敏度系數(shù)其中臨界群和余下群中發(fā)電機(jī)機(jī)組通常有多個，臨界群S的驅(qū)動功率P_ms和余下群A的驅(qū)動功率P_ma的初始值分別等于各自群內(nèi)不同機(jī)組的驅(qū)動功率均值求和。

（3）計算臨界群S驅(qū)動功率的概率數(shù)字特征，即各階半不變量γ_υ(P_ms)：根據(jù)臨界群內(nèi)各發(fā)電機(jī)組驅(qū)動功率的概率分布，先求取每臺發(fā)電機(jī)驅(qū)動功率P_mk的各階半不變量γ_υ(P_mk)，再按臨界群S中發(fā)電機(jī)組個數(shù)對所述各階半不變量γ_υ(P_mk)求和，求取P_ms的各階半不變量γ_υ(P_ms)，為