[发明专利]一种考虑风险的含大规模风电输电网规划系统

权利要求书

1.一种考虑风险的含大规模风电输电网规划系统，其特征在于，包括：

数据库模块，用于存储风速数据、负荷数据和电力设备数据；

输入模块，与数据库模块连接，用于从数据库模块和系统外部获取所需数据；

分析模块，与输入模块连接，用于根据输入的数据计算规划方案的经济风险指标、技术风险指标和投资成本，并获取输电网安全约束条件；

规划模块，与分析模块连接，用于构建输电网规划模型，根据分析模块获取的经济风险指标、技术风险指标、投资成本和输电网安全约束条件，求解输电网规划模型，获得考虑经济风险和技术风险的输电网规划结果；

输出模块，与规划模块连接，用于输出输电网规划结果；

所述规划模块包括：

考虑经济风险的输电网规划子模块，用于构建经济风险型输电网规划模型，根据经济风险指标、投资成本和输电网安全约束条件，采用改进小生境遗传算法求解获得规划结果；

考虑技术风险的输电网规划子模块，用于构建技术风险型输电网规划模型，根据技术风险指标、投资成本和输电网安全约束条件，采用改进小生境遗传算法求解获得规划结果；

所述规划结果包括新增线路的支路编号和新增线路数；

所述构建经济风险型输电网规划模型具体为：

1a)构建优化目标，包括投资成本最小和投资收益条件风险价值最小，其中，所述投资成本最小为：

式中：c_ij为支路ij新建单条线路的投资成本，n_ij为支路ij新增线路数，Ω+表示可新增线路的支路集合；

所述投资收益条件风险价值最小为：

min CVaR_β

式中：CVaR_β表示置信度β水平下规划方案投资收益的条件风险价值；

1b)构建约束条件，包括功率平衡约束、支路潮流约束、常规发电机出力约束、支路新增线路数量约束和N-1安全约束，其中，所述功率平衡约束为：

式中：S、分别为节点支路关联矩阵、支路有功功率列向量、常规发电机有功出力列向量、风电场有功出力列向量、负荷列向量；

所述支路潮流约束为：

式中：Pr(·)表示概率，支路ij的有功潮流，表示支路ij原有线路数，n_ij表示支路ij新增线路数，表示支路ij单条线路输电容量，α表示线路潮流不越限的置信度；

所述常规发电机出力约束为：

式中：表示常规发电机有功出力上限列向量；

所述支路新建线路数量约束为：

式中：表示支路ij新建线路数上限；

所述N-1安全约束包括任一设备故障情况下前述的功率平衡约束、支路潮流约束、常规发电机出力约束、支路新建线路数量约束。

2.根据权利要求1所述的考虑风险的含大规模风电输电网规划系统，其特征在于，所述输入模块获取的所需数据包括风速数据、负荷数据、电力设备数据和输电网安全指标。

3.根据权利要求2所述的考虑风险的含大规模风电输电网规划系统，其特征在于，所述分析模块包括：

经济风险计算子模块，根据风速数据、负荷数据和电力设备数据计算规划方案的经济风险指标；

技术风险计算子模块，根据风速数据、负荷数据和电力设备数据计算规划方案的技术风险指标；

投资成本计算子模块，根据电力设备数据计算规划方案的投资成本；

输电网安全约束子模块，根据电力设备数据和输电网安全指标获取输电网规划需满足的输电网安全约束条件。

4.根据权利要求1所述的考虑风险的含大规模风电输电网规划系统，其特征在于，所述置信度β水平下规划方案投资收益的条件风险价值CVaR_β由蒙特卡洛模拟法获得：

式中：β表示置信水平，γ表示置信水平β下的风险价值，J表示抽样次数，h_i表示第i次采样的收益损失，(h_i-γ)⁺＝max(h_i-γ,0)，IR_i表示第i次采样下的投资收益。