[發明專利]一種確定交直流配電網韌性的方法及系統

在審

• 申請號: 202110653820.0
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113541211A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王賽一;黃鑫;沈豪棟;許唐云;陳潔;王旭;周士超;熊展;蔣傳文
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;國網上海能源互聯網研究院有限公司;上海交通大學
• 主分類號: H02J4/00
• 分類號: H02J4/00;H02J3/00;G06F30/20;G06Q50/06;G06F111/10
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉愛麗

本發明公開了一種確定交直流配電網韌性的方法及系統，包括：基于線路故障率模型計算交直流配電網的每條線路在不同天氣環境下的線路故障率；根據每條線路在不同天氣環境下的線路故障率，利用蒙特卡洛方法確定每種天氣環境下每條線路的運行狀態；根據不同天氣環境下每條線路的運行狀態分別計算用于確定交直流配電網韌性的每種評價指標的指標值；根據每種評價指標的指標值確定交直流配電網的韌性，以根據所述韌性確定交直流配電網的韌性性能，實現對交直流配電網的韌性的準確評估。

技術領域

本發明涉及交直流配電網極端事件下應對技術領域，并且更具體地，涉及一種確定交直流配電網韌性的方法及系統。

背景技術

隨著電力電子技術的跨越式發展和配電網保護控制自動化水平的長足進步，阻礙直流配電網應用和建設的難題逐漸被攻克。交直流混聯的配電網(hybrid AC-DCdistribution grid，HDG)形式兼具了交流配網和直流配網的特性，既保留了傳統交流配電網的優勢又可以有效突破交流配電網的發展瓶頸，必將成為未來智能配電網主要結構形態之一。交直流混合配電網在廣泛建設應用前，仍有關鍵技術問題需要得到解決，其中之一就是面對極端小概率高風險事件的韌性提升策略。

提升配電網韌性通常采取兩種措施，一是災前的預防措施，二是災中/后的恢復措施。預防措施是在系統受到大擾動時，通過相關預報信息，提前判斷擾動對配電網造成影響的嚴重程度，快速切換配電網運行模式，使配電網處于最佳運行狀態，縮小停電范圍、支撐關鍵負荷用電的調控方式。恢復措施是在系統受到大擾動中或結束后，配電網采取主動措施保證關鍵負荷不斷電，并迅速恢復至系統正常情況下的期望狀態的調控方式。

韌性(resilience)最早由加拿大生態學家C.S.Holling提出并引入生態系統研究領域，后逐漸被推廣到電力系統和配電網，用于評估配電網在小概率高風險極端事件發生前后的表現。其核心特征包括應變力，即遭遇大型擾動事件前配電網有能力預判事件演變規律和影響，做出相應的準備性和預防性措施；防御力，即擾動事件發生過程中配電網有能力通過調節靈活性資源，對事件做出應急響應，降低事件的影響和干擾，使配電網盡可能維持在一個較高的運行水平；恢復力，即在擾動事件發生后，配電網有能力迅速啟動修復機制并恢復到正常運行狀態，降低故障影響的持續時間。

已有諸多文獻圍繞核心特征對配電網韌性進行了量化評估，并提出了一系列實用性評價指標。還有學者從引發配電網大規模故障的極端事件出發，計及極端事件時空特性演變的不確定性，分析極端事件對配電網線路造成的影響，構建了多階段的配網線路不確定故障集合。但當前配電網韌性評估方法，無論是模擬法、解析法還是統計法，多屬于事后分析，即當極端事件發生后，評估其造成的經濟損失和社會不良影響等。

發明內容

本發明提出一種確定交直流配電網韌性的方法及系統，以解決如何度交直流配電網的韌性進行評估的問題。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了一種確定交直流配電網韌性的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于線路故障率模型計算交直流配電網的每條線路在不同天氣環境下的線路故障率；

根據每條線路在不同天氣環境下的線路故障率，利用蒙特卡洛方法確定每種天氣環境下每條線路的運行狀態；

根據不同天氣環境下每條線路的運行狀態分別計算用于確定交直流配電網韌性的每種評價指標的指標值；

根據每種評價指標的指標值確定交直流配電網的韌性，以根據所述韌性確定交直流配電網的韌性性能。

優選地，其中所述利用如下方式基于線路故障率模型計算交直流配電網的每條線路的線路故障率，包括：

其中，為線路ij的故障率；m為線路ij的支撐桿塔個數；n為桿塔間的導線條數；為第k個桿塔的故障率，而表示第h條導線的故障率；p表示桿塔；c表示導線。