[發明專利]基于概率-時序不確定性的配電系統狀態概率評估方法

有效

• 申請號: 202010575474.4
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111709587B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 雷達;常瀟;田赟;張世鋒;李勝文;李慧蓬;張敏;趙旭偉;梁定康
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院;國網山西省電力公司;太原理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明公開了一種基于概率?時序不確定性的配電系統狀態概率評估方法，涉及配電系統評估領域。針對監測數據來源的不同，基于概率不確定法，通過歷史同期數據的統計規律確定待研究區間內發電功率不滿足負荷功率的概率；基于時序不確定法，通過歷史時序數據的預測確定待研究區間內發電功率不滿足負荷功率的概率；最后，利用概率?時序不確定性的配電系統狀態概率評估方法，進行配電網未來時刻狀態的評估。本發明能夠從歷史時序數據和歷史同期數據中更精確的評估未來時刻配電系統電源容量能夠滿足負荷功率的概率。該方法充分考慮分布式電源與負荷需求的動態匹配關系，能更能夠更精確的評估電源和負荷的不確定性對配電網可靠性的影響，具有良好的精確性。

技術領域

本發明涉及配電系統評估領域，具體為一種基于概率-時序不確定性的配電系統狀態概率評估方法。

背景技術

近年來，分布式電源技術快速發展，新能源發電的裝機容量迅速增長。隨著國家新能源發電鼓勵政策的陸續出臺，在未來一段時間內，分布式電源大量接入配電網，配電系統源-荷不確定性可能成為制約配電系統可靠性的關鍵問題之一。

經典配電系統可靠性評估算法難以直接計及源-荷不確定性。傳統配電網一般由主網供電，可靠性評估時一般忽略電源容量冗余\虧欠對配電系統可靠性的影響，按照電力系統可靠性評估理論的分類，電源容量主要對發電系統可靠性產生影響。現有的經典配電系統可靠性評估通常將供電電源等值為無限大電源，在配電網內部不同類型故障(除電源以外的故障)發生的情況下，導致發電功率難以傳遞到負荷點，通過評估配電系統可靠性指標，研究負荷停電的嚴重程度。針對未來配用電系統可能出現的源荷不確定性問題，經典評估方法難以滿足配電系統可靠性評估的新要求。因此，需要提出一種基于概率-時序不確定性的配電系統狀態概率評估方法，能夠從歷史時序數據(若分析2020年1月7日下午4點到5點發電量滿足用電量的概率，則歷史時序數據為：比如2020年到1月6號0點到2020年1月7日下午4點的數據)和歷史同期數據(若分析2020年1月7日下午4點到5點發電量滿足用電量的概率，則歷史同期數據為：比如1990年到2019年1月7日下午4點到5點的數據)中更精確的評估未來時刻配電系統電源容量能夠滿足負荷功率的概率。

發明內容

本發明針對未來配用電系統可能出現的源荷不確定性問題，經典評估方法難以滿足配電系統可靠性評估新要求的問題，提供了一種基于概率-時序不確定性的配電系統狀態概率評估方法。

本發明是通過如下技術方案來實現的：一種基于概率-時序不確定性的配電系統狀態概率評估方法，針對監測數據來源的不同，基于概率不確定法，通過歷史同期數據的統計規律確定待研究區間內發電功率不滿足負荷功率的概率；基于時序不確定法，通過歷史時序數據的預測確定待研究區間內發電功率不滿足負荷功率的概率；最后，利用概率-時序不確定性的配電系統狀態概率評估方法，進行配電網未來時刻狀態的評估，該方法包括如下步驟：

步驟一：建立概率不確定性模型：為了定量分析配用電系統負荷停電的概率不確定性，需要完成以下三個方面的建模研究：1、確定電源輸出功率的概率分布；2、確定負荷功率的概率分布；3、確定發電功率能滿足負荷功率的概率；

(1)確定電源輸出功率的概率分布：本發明重點強調配電網中電源總出力滿足負荷需求的概率，弱化了獨立電源的影響。以電源總計n年的歷史同期數據為基礎，確定配電網在歷史同期時間的輸出曲線P_i(t),(t∈[T,T+△t])，將每一年同一時刻輸出功率相加，即可得到配電網在過去n年內的總輸出功率隨時間變化的曲線P_total(t),(t∈[T,T+△t])：

將公式(1)確定的總輸出功率的數值按照從大到小的順序排列，得到曲線Q(t)，將連續變化的電源總輸出功率，分為n個恒定功率的出力等級，n的數量與模型精度有關，出力等級越多，模型的精確度越高；