[发明专利]一种计及随机性故障场景的区域自治电网可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种计及随机性故障场景的区域自治电网可靠性评估方法，该方法包括以下步骤：(1)输入负荷需求数据、电价数据以及分布式电源出力预测数据；(2)建立台风风速随机模型和路径随机模型；(3)建立台风引起的线路故障随机模型；(4)计及负荷、光伏以及故障场景的不确定性，生成典型场景集；(5)根据台风场景确定故障位置，形成各典型场景下的电网结构；(6)构建区域自治电网可靠性指标；(7)根据可靠性指标及运行约束条件构成的随机优化模型，确定电网的自动化操作。本发明计及了随机故障以及负荷、光伏等不确定性因素对电网的影响，提出了电网的优化调度策略和区域自治电网的可靠性评估方法。

技术领域

本发明涉及一种计及随机性故障场景的区域自治电网可靠性评估方法，属于配电网优化评估领域。

背景技术

近年来，部分地区自然灾害频发，电网受此影响遭受到较为严重的停电事件，威胁到了常态下的安全稳定运行，在此背景下，分析极端事件的特性并提高配电网抵御自然灾害的能力受到了广泛关注。

以台风为例，由于台风的发展过程具有较强的随机性，因此其对配电网的影响也具有一定的不确定性，需要在配电网运行安全性分析中引入台风的精细化建模方案，分析故障场景对电网的影响。此外，为有效抵御自然灾害的影响，通过实施相应的策略实现灾后的区域电网自治运行也具有十分重要的意义。因此，本发明提出了一种计及随机性故障场景的区域自治电网可靠性评估方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种计及随机性故障场景的区域自治电网可靠性评估方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种计及随机性故障场景的区域自治电网可靠性评估方法，该方法包含以下步骤：

步骤1：输入负荷需求数据、电价数据以及分布式电源出力预测数据；

步骤2：建立台风风速随机模型和路径随机模型；

步骤3：建立台风引起的线路故障随机模型；

步骤4：计及负荷、光伏以及故障场景的不确定性，生成典型场景集；

步骤5：根据削减后的典型场景确定故障位置，形成各典型场景下的电网结构；

步骤6：构建区域自治电网可靠性指标；

步骤7：根据可靠性指标及运行约束条件构成的随机优化模型，确定电网的自动化操作。

作为本发明进一步的方案，所述步骤2)中台风的风速随机模型和路径随机模型考虑台风出现时和登陆后两种场景，分别建立台风的初始风速和强度衰减公式；

台风路径的时序特征可由三个特征量表示，分别为迎风角、着陆位置和平移速度，对这三个特征量的不确定性进行分析，分别建立其对应的概率密度函数，根据各特征量，将配电网拓扑映射在二维平面上建立坐标系，以预期的台风登陆位置为坐标系原点，计算台风的时序位置以及台风中心点到配网某一组件的距离，根据与中心点的距离计算配网各点的风速。

作为本发明进一步的方案，所述步骤3)中建立台风引起的线路故障随机模型，结合配电网中组件的脆弱性曲线以及风速曲线，得到各时段的随机故障模型，如下所示：

式中，为t时刻线路l的故障概率；和分别为发生故障的临界风速和不发生故障的临界风速；通过生成服从U(0,1)分布的随机数n_i,s确定配电网线路故障场景，若则线路i发生故障，线路i断开，将配电网分成若干个子区域。