[发明专利]计及场景概率及相关性的输电网络灵活性评价方法及系统

说明书

计及场景概率及相关性的输电网络灵活性评价方法，该方法先基于新能源电源出力概率数学模型获取带概率特性的新能源出力场景，并结合系统负荷与新能源出力的相关性生成具有带概率特性的最优潮流计算场景，再对生成的各最优潮流计算场景进行最优潮流计算，得到各场景下各线路的负载率，最后基于各场景下各线路的负载率以及场景概率计算输电网络的系统灵活性。本发明在不仅实现了输电网络系统灵活性的有效评估，而且减少了计算量。

技术领域

本发明属于电网技术领域，具体涉及计及场景概率及相关性的输电网络灵活性评价方法及系统。

背景技术

在“双碳”目标背景下，提高电力系统新能源发电接入比例成为必然趋势。然而，新能源发电的不确定和波动性将会给电网安全稳定运行带来巨大挑战，增加系统灵活性资源、提高电网灵活性调节能力将成为重中之重。现阶段的电力系统灵活性评估指标多集中于评价节点灵活性资源的充裕性，而忽略了输电网络作为灵活性资源响应系统功率变化的传输载体、保证节点灵活性资源可用性的作用。并且由于新能源出力以及负荷侧的不确定性，导致电力系统运行场景的不确定性，在此基础上进行传输网络灵活性的评估、分析具有较大难度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种计及场景概率及相关性的输电网络灵活性评价方法及系统。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

计及场景概率及相关性的输电网络灵活性评价方法，依次包括以下步骤：

步骤A、基于新能源电源出力概率数学模型获取带概率特性的新能源出力场景，并结合系统负荷与新能源出力的相关性生成具有带概率特性的最优潮流计算场景；

步骤B、对生成的各最优潮流计算场景进行最优潮流计算，得到各场景下各线路的负载率；

步骤C、基于各场景下各线路的负载率以及场景概率计算输电网络的系统灵活性。

所述步骤A依次包括以下步骤：

步骤A1、按照采样规模将同一条件下各新能源电源出力概率密度函数的出力轴划分成对应数量的区间，在各区间内选取新能源电源出力点并生成各新能源电源的出力矩阵，同时将各区间对应的概率值作为新能源电源出力场景的概率，从而获得带有概率特性的新能源电源出力场景；

步骤A2、对新能源电源的出力矩阵和系统负荷矩阵进行相关性排序，得到带概率特性的最优潮流计算场景。

所述步骤A2采用Cholesky分解法对新能源电源的出力矩阵和系统负荷矩阵进行相关性排序，依次包括以下步骤：

S1、对新能源电源出力与系统负荷的相关系数矩阵C进行Cholesky分解：

C＝GG^T

上式中，G为下三角矩阵；

S2、将下三角矩阵G与由新能源电源出力与对应的系统负荷组成的样本矩阵W相乘得到考虑相关系数矩阵的样本矩阵Z；

S3、根据矩阵Z求得顺序矩阵L，并基于矩阵L对矩阵W进行排序，得到满足相关性的样本矩阵S，矩阵S中的各列即为各最优潮流计算场景，各最优潮流计算场景的概率为场景中各新能源电源出力场景概率的乘积。

所述步骤C依次包括以下步骤：

步骤C1、以各最优潮流计算场景的概率作为权重系数，采用以下公式计算各线路的传输灵活性：

上式中，F_l为线路l的传输灵活性，N为最优潮流计算场景的数量，P_i为场景i的概率，λ_i为场景i下线路l的负载率；

步骤C2、基于下列公式确定各线路的灵活性权重系数：