[發(fā)明專利]基于風電波動在線風險評估的預防控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610052509.X
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105741025B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 贠志皓;豐穎
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

1.基于風電波動在線風險評估的預防控制方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一，當前時刻為t_h，利用基于風電波動的馬爾科夫鏈模型預測未來時刻t_h+1時風電出力區(qū)間及相應的概率；

步驟二，對于每個預測的風電出力區(qū)間，利用局部線性化處理的方法來預估電網(wǎng)運行狀態(tài)；

步驟三，利用步驟一和步驟二所求結(jié)果以及能夠反應靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的嚴重度函數(shù)求得相應風電出力區(qū)間的嚴重度；

步驟四，利用步驟一和步驟三得到的結(jié)果求得一個計算周期內(nèi)的風險指標；判斷風險指標是否超過設定門檻值，若超過設定門檻值，則進入預防控制模型，在不棄風的前提下，采取預防控制確保風電隨機波動導致的電網(wǎng)運行狀態(tài)變化處于穩(wěn)定域內(nèi)，降低短期風電波動引起的運行風險，將風險指標控制在設定門檻值以下，若在設定的門檻值范圍內(nèi)則進行下一個時刻的風險評估；

所述步驟一中，風電出力變化為隨機過程，形成一個狀態(tài)空間數(shù)目為K的狀態(tài)空間I，I中任何一個狀態(tài)都有上下限；利用馬爾科夫鏈將來的狀態(tài)獨立于過去的狀態(tài)，且只依賴于現(xiàn)在的狀態(tài)得到元素為P_i,j的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣P；每個元素P_i,j都能用轉(zhuǎn)移頻數(shù)矩陣N中的元素N_i,j表示出；預測的風場在t_h+1時刻的出力都為一個K維向量中的任一元素為對應的區(qū)間的中值，而對應的區(qū)間的上下限都能由當前狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣計算得到，由此得到t_h+1時刻風電出力的區(qū)間分布；

風電出力為對應的概率為P_j,i，將其作為風險評估中的不確定場景概率P_r(X_i)，其中X_i為t_h+1時刻風電出力的第i個不確定區(qū)間；

所述步驟二的具體方法為，風場按恒功率因數(shù)控制，將系統(tǒng)的有功和無功的變化量用常規(guī)潮流計算迭代公式表示，對該公式雅可比矩陣求逆，得到節(jié)點電壓向量的變化矩陣，由節(jié)點電壓向量的變化矩陣得到預估的節(jié)點電壓幅值和相角向量；

所述步驟三的具體方法為，根據(jù)戴維南等值理論得到負荷節(jié)點的戴維南等值參數(shù)，應用PV曲線中電壓在鼻尖點處只有一個取值的原理計算負荷節(jié)點的負荷裕度λ_cr，將風電并網(wǎng)節(jié)點處理成恒功率因數(shù)控制的PQ節(jié)點；假設電力系統(tǒng)共包含N個PQ節(jié)點，將第m個PQ節(jié)點作為觀察節(jié)點，計算出其負荷裕度為λ_cr,m，m＝1,2,3…N，計算所有PQ節(jié)點的負荷裕度，選擇其中負荷裕度最小值作為系統(tǒng)的負荷裕度λ_min；結(jié)合t_h+1時刻第i個區(qū)間的風電出力，得到對應風電出力第i個區(qū)間時系統(tǒng)的最小負荷裕度λ_min,i，將λ_min,i平方后取倒數(shù)求得t_h+1時刻第i風電出力預測區(qū)間的嚴重度。

2.如權(quán)利要求1所述基于風電波動在線風險評估的預防控制方法，其特征是，風險指標的求解方法為，假設在t_h+1時刻風電出力共有K個不確定區(qū)間，每個不確定區(qū)間的概率與該區(qū)間對應的嚴重度相乘后累加得到t_h時刻到t_h+1時刻周期內(nèi)的風險指標。

3.如權(quán)利要求1所述基于風電波動在線風險評估的預防控制方法，其特征是，所述步驟四中的預防控制模型包括，以t_h時刻各PV節(jié)點調(diào)壓代價最小為目標函數(shù)，t_h時刻調(diào)壓措施與t_h+1時刻各節(jié)點電壓的函數(shù)關系，調(diào)壓措施與風險指標Risk之間的函數(shù)關系，風險指標的上下限約束條件，t_h時刻具備調(diào)壓能力的各PV節(jié)點調(diào)節(jié)能力上下限約束，調(diào)壓后各節(jié)點電壓幅值的上下限約束。

4.如權(quán)利要求3所述基于風電波動在線風險評估的預防控制方法，其特征是，t_h時刻調(diào)壓措施與t_h+1時刻各節(jié)點電壓的函數(shù)利用靈敏度求解。

5.如權(quán)利要求3所述基于風電波動在線風險評估的預防控制方法，其特征是，采用內(nèi)點法求解此預防控制模型。