[發(fā)明專利]考慮蒙特卡羅狀態(tài)抽樣截尾的電力系統(tǒng)可靠性分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710476314.2
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN107179688B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李四勤;劉寶柱;焦龍;劉晉;趙曉東;侯贊;任勇;張迪;劉剛;張仁和
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)寧夏電力公司石嘴山供電公司
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種考慮蒙特卡羅狀態(tài)抽樣截尾的電力系統(tǒng)可靠性分析方法，其特征在于，包括：

步驟1、輸入用于潮流計(jì)算和可靠性計(jì)算所需的電力系統(tǒng)元件數(shù)據(jù)，設(shè)置抽樣狀態(tài)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元和最終抽樣狀態(tài)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元以及總有效狀態(tài)計(jì)數(shù)器，并初始化；

步驟2、確定系統(tǒng)中每個(gè)元件的初始狀態(tài)，設(shè)定所有元件在初始時(shí)刻都處于運(yùn)行狀態(tài)；

步驟3、采用狀態(tài)持續(xù)時(shí)間抽樣法進(jìn)行蒙特卡羅模擬，根據(jù)各元件的故障率和修復(fù)率對每個(gè)元件進(jìn)行狀態(tài)持續(xù)時(shí)間抽樣，計(jì)算滿足指數(shù)分布的無故障工作持續(xù)時(shí)間和故障修復(fù)持續(xù)時(shí)間，設(shè)初步系統(tǒng)時(shí)序狀態(tài)數(shù)為N；

步驟4、取第s狀態(tài)，若sN則轉(zhuǎn)步驟8，否則對第s狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯袛酄顟B(tài)s是否會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)解列成孤島或系統(tǒng)全停；如果是則轉(zhuǎn)步驟5，如果否，則轉(zhuǎn)步驟7；

步驟5，對狀態(tài)持續(xù)時(shí)間抽樣得到的系統(tǒng)時(shí)序狀態(tài)序列截尾，記錄此輪抽樣得到的有效狀態(tài)數(shù)為s’，將此輪狀態(tài)抽樣結(jié)果按順序追加進(jìn)最終狀態(tài)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元，將s’加入到總有效狀態(tài)計(jì)數(shù)器，同時(shí)清空抽樣狀態(tài)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元；

步驟6、在最終抽樣狀態(tài)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元中追加插入一個(gè)恢復(fù)控制狀態(tài)，同時(shí)總有效狀態(tài)計(jì)數(shù)器+1；轉(zhuǎn)步驟3，重新進(jìn)行下一輪抽樣；

步驟7、對抽樣得到的每個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行故障分析，以判斷是否會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)解列成孤島或系統(tǒng)全停問題，如果有則轉(zhuǎn)步驟8，否則轉(zhuǎn)步驟9；

步驟8、建立恢復(fù)控制模型，將系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)：以負(fù)荷恢復(fù)最快為目標(biāo)進(jìn)行求解；

步驟9、判斷此網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否存在切負(fù)荷問題，如有則建立校正控制模型：以切負(fù)荷量最小為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解；

步驟10、解算節(jié)點(diǎn)切負(fù)荷量和系統(tǒng)總切負(fù)荷量，各系統(tǒng)狀態(tài)的次數(shù)、持續(xù)時(shí)間，計(jì)算得到可靠性指標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述電力系統(tǒng)元件數(shù)據(jù)包括網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息、發(fā)電機(jī)輸出功率、時(shí)序負(fù)荷功率數(shù)據(jù)、元件故障率及修復(fù)率、可靠性模擬總時(shí)間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述無故障工作持續(xù)時(shí)間和故障修復(fù)持續(xù)時(shí)間的計(jì)算方法為：

其中，U₁、U₂∈[0,1]，分別為蒙特卡羅抽樣時(shí)得到的均勻分布隨機(jī)數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟8考慮機(jī)組功率限值約束、爬坡速率約束、母線電壓限值約束，采用粒子群算法進(jìn)行求解。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟9考慮發(fā)電機(jī)輸出功率限值約束、線路潮流限值約束、節(jié)點(diǎn)電壓限值約束的優(yōu)化規(guī)劃模型，并采用粒子群算法進(jìn)行求解。