[發(fā)明專利]基于多參數(shù)線性規(guī)劃的電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估加速方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810698644.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109102146B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雍培;張寧;王毅;康重慶;夏清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.基于多參數(shù)線性規(guī)劃的電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估加速方法，其特征在于，所述電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估加速方法包括以下步驟：

步驟1：在需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的時(shí)段內(nèi)，采用蒙特卡洛方法隨機(jī)采樣電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，其中電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)包括：各支路的正常或停運(yùn)狀態(tài)、發(fā)電機(jī)組的正常或停運(yùn)狀態(tài)以及電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷大小，并對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)建立以切負(fù)荷損失最小的優(yōu)化模型以及切負(fù)荷損失最小的優(yōu)化模型對(duì)應(yīng)的多參數(shù)規(guī)劃模型；所述對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)建立以切負(fù)荷損失最小的優(yōu)化模型具體包括：

建立滿足多參數(shù)線性規(guī)劃假設(shè)的以切負(fù)荷損失最小的優(yōu)化模型，如公式(4)：

目標(biāo)函數(shù)中，D_d為各節(jié)點(diǎn)切負(fù)荷向量，P為各節(jié)點(diǎn)有功注入；c₁和c₂為對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量；約束條件部分，1^T×P＝0代表全系統(tǒng)的功率平衡約束，即在不考慮網(wǎng)損的情況下，全系統(tǒng)注入功率之和為0；中，G為轉(zhuǎn)移分布因子矩陣，G×P為線路有功潮流，線路潮流受P_line和約束；為節(jié)點(diǎn)注入功率約束，為發(fā)電機(jī)出力上限，D為各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷，W為機(jī)組節(jié)點(diǎn)連接矩陣，若機(jī)組j連接到節(jié)點(diǎn)i，則W_i,j＝1；否則W_i,j＝0；對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，發(fā)電機(jī)發(fā)電功率，減去本節(jié)點(diǎn)的真實(shí)負(fù)荷后，即為向電網(wǎng)注入的功率P；0≤D_d≤D為切負(fù)荷約束，即切負(fù)荷量非負(fù)，且大小不能超過(guò)本節(jié)點(diǎn)負(fù)荷需求最大值；其中為發(fā)電機(jī)出力上限，線路傳輸容量限制和P_line；

步驟2：針對(duì)采樣概率大于一定閾值的電力系統(tǒng)支路采樣狀態(tài)，建立線路狀態(tài)字典集，線路狀態(tài)字典集中的每個(gè)元素與電力系統(tǒng)支路采樣狀態(tài)相互對(duì)應(yīng)，并依此存儲(chǔ)電力系統(tǒng)支路采樣狀態(tài)的轉(zhuǎn)移分布因子矩陣和關(guān)鍵判別區(qū)域集特征信息；所述線路狀態(tài)字典集中的所有線路狀態(tài)及相關(guān)參數(shù)的具體步驟：

在所述線路狀態(tài)字典集中，每個(gè)線路狀態(tài)的信息通過(guò)兩部分進(jìn)行儲(chǔ)存，包括編號(hào)和內(nèi)容；在編號(hào)集合中，存儲(chǔ)的是當(dāng)前線路狀態(tài)的編號(hào)，采用二進(jìn)制編碼實(shí)現(xiàn)，每一位為對(duì)應(yīng)線路的運(yùn)行狀態(tài)；在內(nèi)容集合中，存儲(chǔ)當(dāng)前線路狀態(tài)對(duì)應(yīng)的用于判斷系統(tǒng)切負(fù)荷特征矩陣，包括和

步驟3：將采樣得到的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與線路狀態(tài)字典集中的元素進(jìn)行檢索匹配，若匹配不成功，則轉(zhuǎn)入步驟4，若匹配成功，則轉(zhuǎn)入步驟5；

步驟4：求解采樣得到的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的以切負(fù)荷損失最小的優(yōu)化模型，得到各節(jié)點(diǎn)失負(fù)荷量，轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟5：將當(dāng)前樣本中的機(jī)組狀態(tài)和負(fù)荷水平狀態(tài)與線路狀態(tài)字典集中對(duì)應(yīng)關(guān)鍵判別區(qū)域集中的元素進(jìn)行匹配，若匹配不成功，則求解該電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的以切負(fù)荷損失最小的優(yōu)化模型，得到各節(jié)點(diǎn)失負(fù)荷量，計(jì)算該電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵判別區(qū)域，將該區(qū)域增補(bǔ)進(jìn)入線路狀態(tài)字典集元素中相應(yīng)關(guān)鍵判別區(qū)域集，并記錄其特征信息；若匹配成功，則采用相應(yīng)關(guān)鍵判別區(qū)域集中對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵判別區(qū)域的特征信息直接計(jì)算該電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的各節(jié)點(diǎn)失負(fù)荷量，轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟6：獲得采樣得到的下一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)入步驟3，直至完成電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多參數(shù)線性規(guī)劃的電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估加速方法，其特征在于：所述步驟1中的多參數(shù)規(guī)劃模型具體包括：構(gòu)建如公式(5)的多參數(shù)線性規(guī)劃中的參數(shù)向量：

將所述機(jī)組狀態(tài)的變化和負(fù)荷水平的變化均通過(guò)參數(shù)θ的變化進(jìn)行表示，建立在確定線路狀態(tài)下的機(jī)組狀態(tài)和負(fù)荷變化，電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的多參數(shù)線性規(guī)劃模型如公式(6)所示：