[发明专利]计入风速相关特性的风电并网电力系统安全风险评估方法

说明书

本发明公开了计入风速相关特性的风电并网电力系统安全风险评估方法，所述方法包括：a、基于Nataf变换建立风速相关性模型，基于风速相关性模型生成具有不同相关特性的风速样本；b、基于步骤a获得的不同相关特性风速数据，通过排序集抽样法抽取风速样本，并综合考虑线路故障的预想事故集，将风电场出力参数、负荷参数和电网运行方式输入到电力系统潮流计算中；c、基于步骤b得到的电力系统潮流计算结果确定线路潮流越限概率，结合线路故障概率，利用全概率方法对电力系统的潜在风险进行评估；解决了现有的不足，具有计算精度高、成本低、计算速度快，满足电力系统安全风险评估实时性要求的技术效果。

技术领域

本发明涉及电力系统安全风险评估领域，具体地，涉及一种计入风速相关特性的风电并网电力系统安全风险评估方法。

背景技术

目前，我国风电资源多集中在“三北”地区，且采用大规模集中开发的模式，在四川省风电资源集中于安宁河谷地带。在风电基地内临近风电场地理位置近，处于同一风带上，风速具有非常明显的相关性。较强的风速相关性将引起风电基地内所有风电场有功功率输出值同增同减特性明显，从而导致风电场并网点电压波动大、电力系统潮流大范围转移以及潮流反送的现象，危及电力系统安全。

传统的电力系统安全风险评估算法，计及所有线路故障以及元件故障，进行N-1潮流计算。然而在实际大规模风电并网系统中，风速相关性引起风电基地内风电场间出力同增同减特性明显，同时伴随着负荷的实时波动，因此传统的解析法无法真实的反映电网的实际运行情况，不能发现电力系统潜在的运行风险。

在实现本发明的过程中，发现现有静态安全风险评估存在投入成本高、计算准确性差、与实际运行偏差大等缺点。

发明内容

本发明提供了一种计入风速相关特性的风电并网电力系统安全风险评估方法，解决了现有的不足，具有计算精度高、成本低、计算速度快，满足电力系统安全风险评估实时性要求的技术效果。

为实现上述发明目的，本申请提供了计入风速相关特性的大规模风电并网电力系统安全风险评估算法，包括：

a、利益Nataf变换建立风速相关性模型，生成具有不同相关特性的风速样本；

b、基于步骤a获得的不同相关特性风速数据，通过排序集抽样法抽取风速样本，并综合考虑线路故障的预想事故集，将风电场出力参数、负荷参数和电网运行方式输入到电力系统潮流计算中；

c、对步骤b得到的电力系统潮流计算结果确定线路潮流越限概率，并结合线路故障概率，利用全概率理论发现电力系统的潜在风险。

进一步的，所述步骤a，具体包括：

a1、根据各风电场历史风速数据，利用Matlab中的mean、std函数求解得到临近风电场风速的期望和标准差，利用Matlab中的wblfit函数求解临近风电场风速的形状参数和尺度参数；

a2、根据normpdf函数得到具有独立的标准正态分布变量样本X；

a3、根据a1中得到的风电场风速的期望和标准差，利用具有Weibull分布特性的风速概率模型通过经验公式(1)，得到风速等效相关系数ρx；

ρx＝D(ρv)ρv (1)

其中：D(ρv)的表达式为：