[发明专利]一种评估电力系统可靠性的方法有效

专利信息
申请号: 201410655623.2 申请日: 2014-11-18
公开(公告)号: CN104332996A 公开(公告)日: 2015-02-04
发明(设计)人: 雷林绪;韩佳兵;赵波;赵鹏程;魏文辉;张巍峰;张占龙;宋颖巍;宋卓然 申请(专利权)人: 国家电网公司;国网智能电网研究院;北京科东电力控制系统有限责任公司;国网天津市电力公司;国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院
主分类号: H02J3/00 分类号: H02J3/00
代理公司: 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 代理人: 徐国文
地址: 100031 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 评估 电力系统 可靠性 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种评估方法,具体讲涉及一种评估电力系统可靠性的方法。

背景技术

规模庞大、结构复杂、自动化程度越来越高的电力系统,随之带来的系统总体规模效益,如减少系统备用容量、资源优化配置、调度运行方式多样灵活等正面效应的同时,也面临着系统安全、可靠性方面的新挑战问题。如设备数量规模庞大、设备及设备之间的互联、操作及控制复杂,且网络跨域广,很可能因局部小故障的扩展而导致系统性的大规模停电事故等。如何实现复杂电网快速准确的可靠性评估一直是电力系统领域热门研究课题。

电力系统可靠性评估的方法主要有基于解析枚举法的评估方法与基于蒙特卡洛模拟的评估方法两大类。解析枚举法主要适用于规模较小系统的可靠性评估。蒙特卡洛仿真法适用于规模庞大系统的可靠性评估,又分用于考虑故障事件之间有先后时间关系的序贯蒙特卡洛仿真法和用于故障事件之间没有先后时间关系且相互独立的序贯蒙特卡洛仿真法。非序贯蒙特卡洛模拟法因对事件发生的概率值大小比较敏感,对于小概率事件往往因需进行大量的抽样,而使得仿真计算时间很长。由于实际电力系统规模比较大,且设备故障发生率均比较低,如何提高其计算效率,减少仿真时间是基于非序贯蒙特卡洛仿真法的电力系统可靠性评估的主要研究内容。

动力装置和系统杂志《Power Apparatus and Systems》公开的“大规模水力发电中的复合发电和输送的可靠性评论”(Cunha S H F,Pereira M V F,Pinto L,et al.Composite generation and transmission reliability evaluation in large hydroelectric systems.Power Apparatus and Systems,IEEE Transactions on,1985(10):2657-2663)披露了采用重要抽样法来实现发输电系统可靠性的评估,但没有给出样本空间的重要度函数的构建方法。在《电力系统自动化》(郭永基.电力系统及电力设备的可靠性.电力系统自动化,2001,25(17):53-56)一文中公开了自适应重要抽样技术,但由于抽样密度初值是根据系统概率特性构造的,这使得该方法在系统可靠性高时会出现抽样效率退化而降低其计算效率的不足。在《改进的重要抽样法在电力系统可靠性评估中的应用》(宋晓通,谭震宇.改进的重要抽样法在电力系统可靠性评估中的应用.电网技术,2005,29(13):56-59)杂志上公开的“电网技术”基于重要抽样与分层抽样的结合而提出了具有较好计算效率的改进重要抽样法。在《基于分裂最优乘子重要抽样的电网可靠性评估》(王斌,赵渊,刘威,等.基于分裂最优乘子重要抽样的电网可靠性评估.电力系统自动化,2008,32(19):30-34)一文公开了一种自适应分层重要采样法,但其抽样过程过于复杂,限制了该方法的推广。

近年来提出的提高小概率事件仿真速度的有效算法的交叉熵(Cross-Entropy,CE),已成功地应用于电力系统的一些领域中。在《中国电机工程学报》(陈宁,沙倩,汤奕,等.基于交叉熵理论的风电功率组合预测方法.中国电机工程学报,2012,32(4):29-34)公开了“基于交叉熵理论的风电功率组合预测方法”,通过确定不同风电功率预测的概率分布权重而建立更为准确的风电功率预测组合概率分布,其计算结果表明该方法提高了风电功率预测效率和精度。在《控制与决策》(唐静远,师奕兵,周龙甫,等.基于交叉熵方法和支持向量机的模拟电路故障诊断.控制与决策,2009,24(9):1416-1420.)杂志上披露了“基于交叉熵方法和支持向量机的模拟电路故障诊断”,该文把交叉熵理论用于电力系统故障诊断,基于交叉熵最小原理来更新和修正支持向量机参数,相应提高了电力系统故障诊断效率。在动力系统《Power Systems》(Leite da Silva A M,Fernandez R A G,Singh C.Generating capacity reliability evaluation based on Monte Carlo simulation and cross-entropy methods[J].Power Systems,IEEE Transactions on,2010,25(1):129-137)杂志上披露了“基于蒙特卡洛模拟法和互熵法的发电容量可靠性评估”一文提出了基于交叉熵的发电系统可靠性评估方法,但由于该法没有考虑元件个数及故障发生的绝对数均远大于电源的线路故障,使得该方法略显简单,无法直接应用于包括线路故障的系统可靠性评估。

发明内容

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