[发明专利]一种考虑需求响应的配电网两阶段风险控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑需求响应的配电网两阶段风险控制方法及系统，建立了配电线路停运模型和运行风险量化模型，提出了预防‑校正协同的配电网风险控制框架；通过分析负荷的需求响应特性，建立了负荷需求响应模型；以运行成本和潜在故障的风险成本最小为优化目标，提出了考虑需求响应的配电网预防控制模型；以最小化配电网的校正控制成本为目标，提出了事故发生后配电网的校正控制方法。本发明所提的配电网两阶段风险控制方法，可有效降低高比例新能源电网切负荷风险、提升新能源消纳能力，具有一定的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及能源领域，特别是涉及一种考虑需求响应的配电网两 阶段风险控制方法及系统。

背景技术

面对能源和环境问题，开发利用太阳能等新能源已成为普遍共识。 然而，新能源的间歇性和波动性对电网安全运行提出了更高的要求。 此外，高比例新能源接入使得电力系统更容易受到极端天气、网络攻 击等不确定因素和运行风险的影响。为了增强高比例新能源电网抵御 不确定扰动的能力，现有研究主要有以下三个方面的尝试：一是极端 事件发生前的预防措施，如应急资源优化配置、加强输电线路。二是 极端事件发生时的应急措施，如应急资源的优化调度。三是极端事件 后的恢复措施，如黑启动和负载恢复。现有研究仍有两个问题需要解 决：1)现有关于电网韧性的相关研究主要集中在输电网络上，而对配电网的研究相对较少；2)需求响应可以作为一种很有前景的增强 弹性的措施，特别是在预防控制阶段，但在现有研究中很少涉及。因 此，需要开展考虑需求响应的配电网两阶段风险控制方法的相关研究， 为促进可再生能源消纳利用、保障高比例新能源电网安全运行提供支 撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够考虑需求响应的配电网两阶段风 险控制方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种考虑需求响应的配电网两阶段风险控制方法及系统，所述风 险控制方法包括：

建立配电线路停运模型；

建立考虑配电线路故障的运行风险量化模型；

提出预防-校正协同的配电网风险控制框架；

建立负荷需求响应模型；

提出考虑需求响应的配电网预防控制模型；

提出事故发生后配电网的校正控制方法。

可选的，所述的配电线路停运模型具体包括：

由于配电网络与用户直接相连，同时配电线路长期暴露在复杂的 外部环境中，受极端天气、人为破坏等因素的影响，构建正常、恶劣 和极端条件下配电线路的故障率模型如下：

其中，λ^nom、λ^bad、λ^ext分别表示正常、恶劣和极端条件下配电 线路的故障率；λ_ave为配电线路的年平均故障概率；F_nom、F_bad、F_ext分 别表示发生在正常、恶劣、极端条件下的线路故障百分比，其由历史 运行数据统计得到；P_nom、P_bad、P_ext分别表示出现正常、恶劣、极 端天气条件的概率。

基于上述配电线路故障率模型，假定配电线路k在时段Δt内发生 停运的概率服从泊松分布，则配电线路k在Δt内的累计故障概率为

其中，λ_k为配电线路k的故障率。

因此，在t时段考虑配电线路k停运的配电网状态概率为