[發明專利]一種基于拉丁超立方重要抽樣的電網可靠性評估方法

在審

• 申請號: 202310055092.2
• 申請日: 2023-02-03
• 公開（公告）號: CN116050141A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 楊澳;趙洪山
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02J3/38;H02J3/32;G06Q10/0639;G06Q50/06;G06F119/02;G06F113/06
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 王海波

本發明公開了一種基于拉丁超立方重要抽樣的電網可靠性評估方法，包括如下步驟：先建立風機、儲能電池等可靠性模型，基于LHIS法對電力系統進行狀態抽樣形成各部分元件狀態的時間序列，按時間順序依次抽取系統狀態并進行概率潮流計算，獲得評估指標，本發明提出基于拉丁超立方重要抽樣算法對含風儲系統的電網進行抽樣，較傳統簡單隨機抽樣算法準確度更高，收斂速度也更快，從風儲系統并網后的風險分析與對供電中斷期望貢獻兩個角度來評估電力系統的可靠性，彌補了評估結果片面的問題。

技術領域

本發明涉及風力發電技術與電力系統技術領域，具體為一種基于拉丁超立方重要抽樣的電網可靠性評估方法。

背景技術

隨著世界能源需求的増長及化石燃料資源日趨枯竭，可再生能源的開發與利用越來越多的受到各國政府的重視，由于風力發電技術發展較快而且相對成熟，此外風力發電的成本相也對低廉，綜合這些有利因素，風力發電逐漸成為常規能源發電的一種最主要的替代形式，由于風能具有隨機性和間歇性的特點，風電機組輸出功率波動大、難控制，儲能系統對風電場出力波動情況有明顯的改善作用，但是風電機組與儲能系統的運行方式、儲能容量與充放電策略、風電接入容量等運行條件都會對電網可靠性造成不同程度的影響，因此研究如何準確評估不同運行工況下含儲能系統風電場并網的電網可靠性問題，對高比例風電接入背景下的電網穩定運行具有重要意義；

含風儲系統的電網可靠性評估準確性的關鍵問題在于電網可靠性評估方法選取和評估指標構建，目前含風儲系統的電網可靠性評估研究中仍存在以下問題：

(1)評估方法大多數采用簡單抽樣的蒙特卡洛模擬法，存在著收斂性差、評估速度慢等缺點；

(2)評估指標較為單一，少有對含風儲系統的電網風險分析，未考慮風險的嚴重程度。

發明內容

本發明提供一種基于拉丁超立方重要抽樣的電網可靠性評估方法，可以有效解決上述背景技術中提出(1)評估方法大多數采用簡單抽樣的蒙特卡洛模擬法，存在著收斂性差、評估速度慢等缺點；

(2)評估指標較為單一，少有對含風儲系統的電網風險分析，未考慮風險的嚴重程度的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于拉丁超立方重要抽樣的電網可靠性評估方法，包括如下步驟：先建立風機、儲能電池等可靠性模型，基于LHIS法對電力系統進行狀態抽樣形成各部分元件狀態的時間序列，按時間順序依次抽取系統狀態并進行概率潮流計算，獲得評估指標，流程如下：

(1)輸入電力系統的原始數據、計算精度和評估時間，基于拉丁超立方重要抽樣法對電力系統進行抽樣，獲得風速(V_W)；風機狀態(X_WT)、常規機組狀態(X_G)、變壓器狀態(X_T)、線路狀態(X_L)、儲能電池狀態(X_ES)的時間序列[18]；

(2)按時間順序選取系統元件的狀態，根據風電機組與常規機組運行狀態計算風電場出力(P_W)與常規發電場的出力(P_D)；

(3)判斷儲能運行狀態，結合風電機組與常規機組出力情況確定儲能電池的充電功率(P_c)或放電功率(P_d)，計算常規發電場、風電場與儲能的出力總和；

(4)對系統進行概率潮流計算，統計發生切負荷、線路功率越限、節點電壓越限以及供電不足情況并計算評估指標，判斷是否達到評估時間，否則令時間加1，返回第三步；

(5)結束循環輸出評估指標。

與現有技術相比，本發明的有益效果：本發明結構科學合理，使用安全方便：

1、本發明提出基于拉丁超立方重要抽樣算法對含風儲系統的電網進行抽樣，較傳統簡單隨機抽樣算法準確度更高，收斂速度也更快。