[发明专利]一种计及风电不确定性的暂态稳定风险在线评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及在线评估方法，具体涉及一种计及风电不确定性的暂态稳定风险在线评估方法。

背景技术

电力系统在线暂态稳定评估一般采用确定性方法。一方面，确定性方法忽略了实际系统中存在的不确定性因素，以最严重事故标准来评估当前系统的暂态稳定性，其结论通常是保守的；另一方面，人工指定的运行状态和故障事件，并不一定导致最严重的后果。特别是在大规模风电集中接入系统后，其随机性和波动性等特点使得电力系统更多地处于不确定性背景之下，导致电网的暂态稳定问题也具有不确定性，电网的运行压力加大，控制难度增加。因此，迫切需要引入新的理论和研究手段，提高电力系统运行应对暂态稳定的能力。

风险评估技术能够综合考虑事件发生的概率和事件发生的后果，该法已成功应用于金融、航天、核电等多个领域，如对股票交易、信用评估、核电站安全等方面。IEEE将风险定义为事故发生的概率和事故产生的后果的乘积，为暂态稳定评估的研究提供了新的方向。

风电装机容量和并网发电量的不断增加，其不确定性对电力系统暂态稳定性影响愈发明显。如果能够对超短期风功率进行比较准确地预测，则调度运行人员能够依据风电出力预测结果并结合超短期负荷预测，对电力系统的暂态稳定性进行在线评估，实时调整调度计划，平抑风电出力的不确定性给电网带来的冲击。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种计及风电不确定性的暂态稳定风险在线评估方法，该方法利用混沌时间相空间理论，建立基于混沌时间序列的风电功率超短期预测模型，并基于正态分布模型，建立风电功率预测误差的概率分布函数；其次在分析线路故障概率的基础上，建立线路暂态稳定概率模型；提出暂态稳定风险后果综合评估方法，并给出相应的实用数学模型；最后给出了计及风电不确定性的电力系统暂态稳定风险在线评估计算流程，其中以风电功率预测置信区间形成的不同运行方式表示风电不确定性的影响。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种计及风电不确定性的暂态稳定风险在线评估方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

1）确定风电功率超短期预测值及其置信区间估计；

2）确定暂态稳定概率计算的基础条件；

3）确定暂态稳定故障概率；

4）判断是否发生暂态失稳；

5）对暂态稳定故障后果严重度进行评估

6）对暂态失稳后果严重程度进行评估；

7）计算暂态稳定风险评估指标；

8）判断是否所有线路暂态风险评估指标都已计算；

9）输出暂态稳定风险评估指标值。

其中，所述步骤1）中，基于混沌时间序列模型，利用广域监测系统WAMS实时量测风电功率数据和风电功率历史数据，计算得到风电功率预测值P_pred(t)；根据功率预测误差概率分布计算得到风电功率预测值P_pred(t)的置信区间；所述超短期指的是15分钟。

其中，所述混沌时间序列模型是基于相空间重构，利用加权一阶局域预测法得到风电功率超短期预测公式。

其中，采用风电场相对误差统计功率预测误差概率分布；所述风电场相对误差e_t为t时刻的风电功率预测值P_meas(t)与风电功率实测值P_pred(t)的差，即用下述（19）式表示：

e_t＝P_pred(t)-P_meas(t)      （19）。

其中，所述计算得到风电功率超短期预测值的置信区间包括下述步骤：

a、判断风电功率预测值P_pred(t)的所属功率区段；

b、查找所述功率区段对应的误差概率密度曲线；

c、确定功率概率密度；

d、寻找累计概率大于或等于置信区间度1-α的区间作为置信区间。

其中，所述步骤a中，所述功率区段包括等分的十个区段。

其中，所述步骤b中，所述误差概率密度曲线呈正态分布曲线，所述误差概率密度函数用下述（23）式表示：