[發明專利]一種基于潮流轉移和追蹤的電力系統快速運行風險評估方法

有效

• 申請號: 201911065153.3
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN112769124B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 馬燕峰;楊小款;傅鈺;景雪;趙書強
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于潮流轉移和追蹤的電力系統快速運行風險評估方法。該方法包括以下步驟：參數初始化；基于非序貫蒙特卡洛模擬抽取系統運行狀態；采用改進潮流計算方法和基于潮流追蹤的負荷削減模型對系統狀態進行分析；計算運行風險評估指標。通過推導節點轉移分布因子和適用于多支路開斷的支路開斷分布因子改進快速潮流計算；建立基于潮流追蹤的負荷削減模型，采用潮流追蹤理論篩選出最有效的控制節點集合，將全系統范圍內尋優轉化為局部范圍內尋優，將改進的快速潮流計算方法和負荷削減模型應用于電力系統運行風險評估，具有較高的評估精度，同時大大提高了評估效率。

技術領域

本發明屬于電力系統領域，具體涉及一種基于潮流轉移和追蹤的電力系統快速運行風險評估方法。

背景技術

近年來全球出現了多起電力系統大停電事故，給國家和居民造成了一定的經濟損失。為了減少類似電力事故的發生，保證電力系統的安全穩定運行，電力系統運行風險評估受到了各國的廣泛關注。由于電力系統結構復雜、元件眾多，風險評估需要對大量的故障場景進行狀態分析，尤其是對多重故障場景進行潮流迭代計算和負荷削減計算，無法滿足運行風險評估的時效性。因此提高狀態分析的效率是提高電力系統風險評估計算效率的關鍵。

目前，為提高系統狀態分析的效率，國內外學者是從潮流計算和負荷削減計算兩方面研究。在潮流計算方面，張軍、沈沉、劉鋒等人提出了含多個風電場的電力系統概率潮流聯合分布的計算方法(專利號：CN201610868051.5)，含風電場的電力系統中，通過發電分布轉移因子快速計算出風電預測誤差引起的線路功率變化，但是缺乏節點轉移因子描述發電和負荷聯合變化引起的線路功率變化；任建文、易琛、何培成提出了一種基于虛擬支路模型與FTIL的多支路潮流轉移搜索算法(專利號：CN201610894006.7)，在雙支路開斷的基礎上，基于虛擬支路模型將多支路故障轉化為雙支路故障，推導出支路開斷分布因子的計算式，但是在計算多支路開斷分布因子時等效次數過多、計算復雜；在負荷削減計算方面，莫文雄、王紅斌、欒樂等人提出確定電力系統負荷削減量的方法和系統(專利號：CN201710743244.2)，通過計算越限支路功率對節點注入功率的靈敏度，篩選出高靈敏度節點作為負荷削減范圍，提高了負荷削減的計算效率，但是求解靈敏度指標的過程較為復雜。

發明內容

本發明基于上述問題，從提高系統狀態分析效率的角度出發，通過推導節點轉移分布因子和支路開斷分布因子實現快速潮流計算；建立基于潮流追蹤的負荷削減模型，將全局尋優轉化為局部尋優，基于快速潮流計算和負荷削減模型改進實現快速運行風險評估。引入切負荷風險指標和線路越限風險指標，通過算例驗證本發明的有效性和準確性。

為了實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

步驟1，參數初始化；

步驟2，建立發電機、輸電線路停運模型，初始化抽樣次數k＝1；

步驟3，采用非序貫蒙特卡洛抽樣獲得系統運行狀態；

步驟4，采用改進快速潮流計算方法計算各線路潮流，判斷各線路潮流是否越限，若潮流越限，則繼續步驟5，否則繼續步驟6；

步驟5，采用基于潮流追蹤的負荷削減模型計算負荷削減量，返回步驟4；

步驟6，判斷系統抽樣次數是否達到最大抽樣次數，若達到最大抽樣次數則計算風險指標并繼續步驟7，否則令k＝k+1，返回步驟3；

步驟7，輸出系統運行風險評估指標。

作為上述技術方案的補充，步驟4中提到的改進快速潮流計算方法如下：

步驟4-1，計算系統的節點支路導納矩陣、節點支路關聯矩陣、節點轉移分布因子；

步驟4-1，確定發電機、負荷功率變化節點集合以及故障支路集合；

步驟4-3，計算支路開斷分布因子；