[发明专利]用于评估含分布式新能源配电网可靠性的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于评估含分布式新能源配电网可靠性的方法，涉及新能源发电技术领域，该方法首先采用Weibull分布与Beta分布描述风速与太阳辐照度的概率分布特性，建立风电场、光伏电站及负荷的输出或消耗的有功功率模型；然后对电力系统进行概率离散化，将电力系统中的元件处于不同状态时的可用容量及对应的概率定量表达；最后，针对风电站、光伏电站和负荷元件所有可能的状态组合，求解松弛变量最小的优化问题，实现了配电网可靠性的快速准确估计。选取失负荷概率LOLP和停电电量期望值EENS作为可靠性估计指标，在保证计算精度的同时，显著缩小了计算的时间代价。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，具体地，涉及用于评估含分布式新能源配电网可靠性的方法、系统及存储介质。

背景技术

分布式新能源发电大量分散接入配电网，使得单向辐射型配电网转变为遍布电源及用户互联的网络。考虑到以风电、光伏为代表的新能源发电具有间歇性、随机性等特点，随着其在电网渗透率的逐步上升，将对电网的安全稳定运行带来较大影响，因此对含分布式新能源电网进行准确的可靠性估计显得尤为重要。

研究含新能源发电电力系统可靠性常用的方法是蒙特卡罗模拟法，蒙特卡罗方法便于处理随机特性，得出的结果精度较高，但是仿真计算所需的时间代价相对较大。在含有新能源的电力系统规划阶段，常常需要对多个方案进行优选比较而进行供电可靠性估计。这类估计的精确度要求不是很高，时间代价不能太大，而且涉及网架结构的调整。因此，在这种应用背景下传统的蒙特卡罗方法显得效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于评估含分布式新能源配电网可靠性的方法、系统及存储介质，能够在保证计算精度的同时还可以显著缩小计算的时间代价。

为了实现上述目的，在一方面，本发明的实施方式提供一种用于评估含分布式新能源配电网可靠性的方法，该方法包括以下步骤：

将电力系统中的各类元件的有功功率的可用容量进行概率离散化，以得到各类元件在不同状态下的有功功率的可用容量以及各类元件的多组状态组合；

对于各类元件的多组状态组合中的一组状态组合，计算忽略线路潮流约束和节点电压约束的情况下，电力系统的第一优化问题；

根据第一优化问题的计算结果，判断松弛变量ω是否等于0，其中松弛变量ω是大于或等于0的数，松弛变量ω被定义为电力系统中的所有元件消耗的有功功率与电力系统中的所有元件输出的有功功率的差值；

在判断松弛变量ω不等于0的情况下，判断电力系统处于失负荷状态；

在判断松弛变量ω等于0的情况下，判断电力系统中的线路潮流和节点电压是否超出限定范围；

在判断电力系统中的线路潮流或节点电压超出限定范围的情况下，计算考虑线路潮流约束或节点电压约束时电力系统的第二优化问题；

根据第二优化问题的计算结果，判断松弛变量ω是否等于0；

在判断松弛变量ω不等于0的情况下，判断电力系统处于失负荷状态；

在判断松弛变量ω等于0的情况下，判断电力系统中的线路潮流和/或节点电压是否超出限定范围；

在判断电力系统中的线路潮流或节点电压超出限定范围的情况下，判断电力系统处于失负荷状态；

计算电力系统处于失负荷状态的概率；

根据计算出的概率估计电力系统的失负荷概率LOLP和停电电量期望值EENS。

优选地，元件包括供能元件和耗能元件，供能元件包括常规能源机组、风电场和光伏电站，耗能元件包括负荷。

优选地，电力系统处于使其失负荷的一组状态组合的概率由等式(1)表达：