[發明專利]一種計及需求響應的多狀態電力系統可靠性計算方法

有效

• 申請號: 201710018528.5
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106779477B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 丁一;加鶴萍;宋永華;金文德;朱承治
• 申請（專利權）人: 浙江大學;國網浙江省電力公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種計及需求響應的多狀態電力系統可靠性計算方法。基于負荷的馬爾可夫過程模型，建立計及需求響應的負荷多狀態馬爾可夫過程模型，其中的需求響應包括負荷削減和負荷轉移；采用時序蒙特卡洛模擬方法，獲得系統功率缺額，并計算計及需求響應的電力系統可靠性，包括電量不足期望值和電力不足時間概率。本發明對考慮需求響應的電力系統可靠性理論分析具有一定的指導意義，對更好地分析及評估在新形勢下計及需求響應的電力系統可靠性提供了科學依據。

技術領域

本發明屬于電力系統可靠性評估領域，特別是涉及了一種計及需求響應的多狀態電力系統可靠性計算方法。

背景技術

智能電網以及信息通訊技術的發展，使得靈活負荷參與智能電網的雙向互動成為可能。靈活負荷參與需求響應，不僅可以提高系統經濟性，也會減少環境污染。然而，靈活負荷參與需求響應會影響給電力系統的安全可靠運行。比如，負荷轉移可能導致“峰上加峰”，從而給系統安全可靠運行帶來負面影響。基于模擬的方法可以更好地展現負荷的時序特性，為更好的評估系統在新環境下的可靠性，提出一種計及需求響應的多狀態電力系統可靠性計算方法。

發明內容

本發明的目的是針對復雜電力系統，提供一種計及需求響應的多狀態電力系統可靠性計算方法。

本發明采用的技術方案包括以下步驟：

1)基于負荷的馬爾可夫過程模型，建立計及需求響應的負荷多狀態馬爾可夫過程模型，具體是：在電力系統運行時間內，將靈活負荷FL_l分為削減負荷FLC_l、轉移負荷FLS_l和不需改變負荷FLW_l，即FL_l＝FLC_l+FLS_l+FLW_l,1≤l≤N；

2)采用時序蒙特卡洛模擬方法，初始化模擬變量，進行多次模擬，直到達到總模擬次數n_s則停止模擬；

3)根據每次模擬的數據，采用以下公式計算電力系統的可靠性，包括電量不足期望值(EENS)和電力不足時間概率(LOLP)：

LOLP(t)＝m(t)/n_s(△D′_n>0)

其中，n_s為模擬總次數，△D′_n表示第n次模擬時計及需求響應的系統功率缺額，t_n為第n次模擬時系統功率不足的持續時間，t表示電力系統運行時間，m_n(t)為在時間t內計及需求響應的系統功率缺額大于0的次數，系統電力不足時間概率隨系統運行時間而改變。

如圖1所示，所述步驟1)中負荷的馬爾可夫過程模型是指在系統運行時間內，將負荷分為不同時段的負荷水平，共有N個負荷水平以時序相連，負荷水平l與負荷水平(l+1)之間的狀態轉移率為λ_l,l+1，1≤l≤N-1，負荷水平N與負荷水平1之間的狀態轉移率為λ_N,1；并將負荷L_l分為不可控制負荷UL_l和靈活負荷FL_l，即F_l＝UL_l+FL_l,1≤l≤N。

所述步驟1)中負荷水平l與負荷水平(l+1)之間的狀態轉移率λ_l,l+1＝△T_l,l+1，△T_l,l+1表示負荷水平l與負荷水平(l+1)之間的時間間隔。

每次模擬是針對系統運行時段內的負荷水平分別采用以下具體過程進行模擬：

2.1)對發電機組的狀態特性進行模擬，獲得系統運行時間內發電機組的發電量；