[发明专利]一种基于概率潮流的可用输电能力计算方法

权利要求书

1.一种基于概率潮流的可用输电能力计算方法，它包括以下步骤：

1)对需要计算可用电量输送能力的电力系统，在周期内选取若干个典型方式，该典型方式包括典型方式1、典型方式2，…，典型方式n，并设定每一典型方式在周期内的持续时间；

2)依次将各典型方式作为该电力系统的运行方式，计算该电力系统在各运行方式下的概率ATC期望，其包括以下步骤：

2-1)读入所要计算的电力系统在某一运行方式下的数据，该电力系统数据包括各输电元件的各项参数；并设定该电力系统在该运行方式下所需的精度要求；

2-2)根据所得各输电元件的参数，计算该电力系统的确定性ATC，记为ATC_c；

2-3)令所得的ATC_c为馈电区域注入功率、受电区域流出功率，计算此时该电力系统的概率潮流分布，其包括输电线路的功率分布和输电母线的电压分布；

2-4)根据该电力系统的概率潮流分布，计算得到输电线路和发电机两个输电元件对系统ATC的影响因子，并按照影响因子从大到小对输电元件进行排序,包括：

输电元件的影响因子μ对系统概率ATC影响如下：

设输电线路i对系统概率ATC的影响因子μ_i为：

${\mathrm{\μ}}_i=1-{\∫}_0^{P_{i\max }}{P}_i\left(x\right)dx$

其中，P_imax为输电线路i的允许的最大功率；P_i为输电线路i的概率性功率；

设母线对系统概率ATC的影响因子μ_j为：

${\mathrm{\μ}}_j=1-{\∫}_{V_{i\min }}^{V_{i\max }}{V}_j\left(x\right)dx$

其中，V_jmin为母线电压的下限；V_jmax为母线电压的上限；V_j为母线j的电压；

通过影响因子μ值的大小，可以对各输电元件对电力系统的影响程度进行排序，其代表μ_i和μ_j统称为影响因子μ，μ值越大，影响程度越大，反之亦然；

2-5)选取影响因子最大的输电元件作为该电力系统欲添加输电元件所构成的元件集的初始输电元件，计算其输电元件ATC并将所得的输电元件ATC的概率分布曲线作为该电力系统概率ATC的初始分布曲线，将初始分布曲线的期望作为该电力系统概率ATC的初始期望，包括：

输电元件的ATC，包括输电线路的可用输电能力LATC和输电母线的可用输电能力BATC；

①输电线路的可用输电能力LATC

设以任意一条输电线路i为瓶颈因素，电力系统可再用于商业使用的传输容量为该输电线路i的可用输电能力LATC_i；设ΔLATC_i为在已知所有参数的确定的系统状态下，以输电线路i为瓶颈因素时，馈电、受电两区域还可增加或减少的功率；

若P_i、ΔLATC_i两者的增长关系为正相关，则有：

${\mathrm{LATC}}_i={\mathrm{ATC}}_C+{\mathrm{\ΔLATC}}_i={\mathrm{ATC}}_C+\frac{P_{imax}-P_i}{S_{Ai}-S_{Bi}}$

其中，P_imax为输电线路i的允许的最大功率；P_i为输电线路i的概率性功率；S_Ai为馈电区域功率增长对输电线路i功率的灵敏度；S_Bi为受电区域功率增长对输电线路i功率的灵敏度；

若P_i、ΔLATC_i两者的增长关系为负相关，则认为此时的LATC_i为无穷，不考虑这条输电线路i对概率结果的影响；

②输电母线的可用输电能力BATC

设以任意一个母线j为瓶颈因素，电力系统可再用于商业使用的传输容量为母线j的可用输电能力BATC_j；设ΔBATC_j为在已知所有参数的确定的系统状态下，以母线j为瓶颈因素时，馈电、受电两区域还可增加或减少的功率；

若V_j、ΔBATC_j两者的增长关系为正相关，则有：

当V_j＜V_jmin时：BATC_j＝0

当V_j＞V_jmin时：

其中，V_jmin为母线电压的下限；V_jmax为母线电压的上限；S_Aj为馈电区域功率增长对母线j的电压灵敏度；S_Bj为受电区域功率增长对母线j的电压灵敏度；正相关时S_Aj-S_Bj＞0；

若V_j、ΔBATC_j两者的增长关系为负相关，则有：

当V_j＞V_jmax时：BATC_j＝0

当V_j＜V_jmax时：

还包括：

输电元件的ATC，包括输电线路的可用输电能力LATC和输电母线的可用输电能力BATC；

①输电线路的可用输电能力LATC

设以任意一条输电线路i为瓶颈因素，电力系统可再用于商业使用的传输容量为该输电线路i的可用输电能力LATC_i；设ΔLATC_i为在已知所有参数的确定的系统状态下，以输电线路i为瓶颈因素时，馈电、受电两区域还可增加或减少的功率；

若P_i、ΔLATC_i两者的增长关系为正相关，则有：

${\mathrm{LATC}}_i={\mathrm{ATC}}_C+{\mathrm{\ΔLATC}}_i={\mathrm{ATC}}_C+\frac{P_{imax}-P_i}{S_{Ai}-S_{Bi}}$

其中，P_imax为输电线路i的允许的最大功率；P_i为输电线路i的概率性功率；S_Ai为馈电区域功率增长对输电线路i功率的灵敏度；S_Bi为受电区域功率增长对输电线路i功率的灵敏度；

若P_i、ΔLATC_i两者的增长关系为负相关，则认为此时的LATC_i为无穷，不考虑这条输电线路i对概率结果的影响；

②输电母线的可用输电能力BATC

设以任意一个母线j为瓶颈因素，电力系统可再用于商业使用的传输容量为母线j的可用输电能力BATC_j；设ΔBATC_j为在已知所有参数的确定的系统状态下，以母线j为瓶颈因素时，馈电、受电两区域还可增加或减少的功率；

若V_j、ΔBATC_j两者的增长关系为正相关，则有：

当V_j＜V_jmin时：BATC_j＝0

当V_j＞V_jmin时：

其中，V_jmin为母线电压的下限；V_jmax为母线电压的上限；S_Aj为馈电区域功率增长对母线j的电压灵敏度；S_Bj为受电区域功率增长对母线j的电压灵敏度；正相关时S_Aj-S_Bj＞0；

若V_j、ΔBATC_j两者的增长关系为负相关，则有：

当V_j＞V_jmax时：BATC_j＝0

当V_j＜V_jmax时：

2-6)按照影响因子从大到小的排序结果，依次添加输电元件到元件集里；

2-7)判断欲添加的输电元件与已添加的各输电元件是否相互独立；若独立，则进行下一步；若相关，则剔除，返回到步骤2-6)添加下一个输电元件；

2-8)计算所添加输电元件的概率ATC，将其分布曲线与该电力系统原有的概率ATC分布曲线进行拟合，得到该电力系统新的概率ATC分布曲线，并计算新的概率ATC分布曲线的期望；

2-9)若该电力系统所得的新期望与上一次所得的原期望之差满足预先设定的精度要求，则将新的概率ATC分布曲线作为该电力系统最终的分布曲线；若不满足，则返回步骤2-6)继续添加新的输电元件，直到满足预先设定的精度要求为止；

3)将各典型方式下的概率ATC期望对应与各典型方式的持续时间相乘，并将所得的各乘积求和得到周期内的可用电量输送能力。

2.如权利要求1所述的一种基于概率潮流的可用输电能力计算方法，其特征在于：所述步骤2)的2-7)中任意两输电线路相关的条件如下：

若两输电线路能同时满足以下三个数值上的要求，则这两条输电线路是相关的：主导相关度β_D大于最大相关度S_max的75％：总相关度β大于主导相关度的75％：同号数λ大于总节点个数N的75％或小于总节点个数N的25％：或