[发明专利]电力系统稳态潮流风险辨识预防方法、存储介质及设备

说明书

本发明公开了一种电力系统稳态潮流风险辨识预防方法、存储介质及设备，基于历史风速、光照强度的预测数据和实际数据集，以及新能源机组的功率特性曲线，对新能源机组出力预测误差进行概率建模；根据当前新能源机组出力的实时预测值，获取相应预测误差的概率分布表达式，采用半不变量法进行随机潮流计算，得到各节点电压、支路功率的概率分布；根据概率分布设定阈值判断预测时刻是否存在电压、潮流越界的风险，若无风险则进行下一时刻计算，若有风险则进行发电机组有功、无功的调整，并再次进行随机潮流计算，直到无风险为止。本发明能够准确高效地识别电力系统稳态潮流风险所在的区域及程度，提供风险预防措施，提高电力系统安全稳定运行能力。

技术领域

本发明属于电力系统风险评估技术领域，具体涉及一种考虑高比例新能源接入的电力系统稳态潮流风险辨识及预防方法、存储介质及设备。

背景技术

由于风电与光伏发电具有清洁环保的特点，我国的风电与光伏将迎来大规模建设高峰。然而，风电与光伏的不确定性导致电力系统潮流具有不确定性，进而产生电压波动、支路潮流越界等问题，给电力系统调度人员带来巨大的挑战。

2019年8月9日下午，英国发生大规模停电事故，霍恩海上风电场中风机出力突降为该事故发生的主要原因之一，即风电的随机波动导致了这次英国自2003年来最大停电事故的发生。对于风电与光伏的不确定性，系统的风险辨识及预防显得尤为重要，调度运行工作必须对风险进行严格有效的辨识与防控规避措施，尽可能控制与避免电力故障与安全事故的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种考虑高比例新能源接入的电力系统稳态潮流风险辨识及预防方法、存储介质及设备，在高比例间歇性新能源接入的情况下，为电网运行调度人员提供实时的风险分布信息和有效的预防措施，保障新能源接入下电力系统的安全稳定运行。

本发明采用以下技术方案：

电力系统稳态潮流风险辨识预防方法，包括以下步骤：

S1、基于历史风速、光照强度的预测数据和实际数据集，以及新能源机组的功率特性曲线，对新能源机组出力预测误差进行概率建模，得到预测误差的概率分布表达式；

S2、根据当前新能源机组出力的实时预测值，获取相应预测误差的概率分布表达式，采用半不变量法进行随机潮流计算，得到各节点电压、支路功率的概率分布；

S3、根据步骤S2得到的概率分布，设定阈值判断预测时刻是否存在电压、潮流越界的风险，若无风险则进行下一时刻计算，若有风险则进行发电机组有功、无功的调整，并再次进行随机潮流计算，直到无风险为止。

具体的，步骤S1具体为：

S101、提取历史风速、光照强度的预测数据和实际数据集，根据风力发电机和光伏阵列的功率特性曲线，转换为预测和实际出力数据集；

S102、将单个风电场或光伏电站的历史预测出力数据从小到大等比例划分为若干个取值区间；然后对每个取值区间，获取预测值落在此区间的实际风电或光伏出力的数据；采用Beta分布对这些实际的风电或光伏出力数据进行概率建模，直到完成所有区间功率预测误差的概率建模；

S103、对于两个风电场或光伏电站出力取值区间的所有两两组合，获取预测值落在此区域的实际风电或光伏出力的数据；然后计算对应区域内，两个风电场或光伏电站预测误差的Pearson相关系数。

进一步的，步骤S103中，两个风电场或光伏电站预测误差的Pearson相关系数ρ为：

其中，Var(X)是X的方差，Var(Y)是Y的方差，Cov(X,Y)是X和Y的协方差。