[发明专利]一种计及新能源影响的电网静动态结合脆弱性评估方法

说明书

本发明公开了一种计及新能源影响的电网静动态结合脆弱性评估方法。该方法在静态评估中考虑新能源发电在一定范围内波动，采用区间数表示新能源的不确定性，提出了基于区间直流潮流的最小切负荷模型计算各节点的区间静态指标；在动态评估中，提出基于单机等效延伸方法计算各节点的稳定性裕度，并根据稳定性裕度的正负分别计算各节点的动态性能指标；最后综合两种指标对网络节点进行排序，分析评估网络节点的脆弱性；该方法能准确快速地识别新能源接入情况下结合电网静态与动态性能的脆弱性节点，与已有排序方法相比，更符合新能源接入下电力系统实际运行情况，为新能源电源在智能电网中的规划提供指导作用。

技术领域

本发明涉及电网节点脆弱性评估领域，特别涉及一种计及新能源影响的电网静动态结合的脆弱性节点评估方法。

背景技术

国内外大停电事故的频发造成了极为严重的社会影响和经济损失，研究表明，大停电事故大多是由部分元件故障导致的一系列连锁故障，而产生连锁故障初始故障的元件一般被称之为脆弱源，这些脆弱源在电力系统稳定运行中发挥着重要的作用，识别系统中的脆弱源是脆弱性评估的重要环节；因此，快速准确定位系统中的脆弱源，构建脆弱性评估指标对当前系统中的各环节进行安全水平的评估，对提高电力系统的安全可靠性，降低大规模停电事故的发生具有重要意义。

目前，国内外学者提出了多种脆弱性指标方法来评估电力系统中重要元件在突发事件下的脆弱性。根据着重点不同可分为两类：第一类从电网拓扑结构出发，利用复杂网络的相关理论，将度数、介数等指标应用到电网中，建立关键元件的识别模型，通过研究网络拓扑特征参数，从拓扑结构上识别关键元件；第二类研究主要从电网物理特性和实时运行状态出发，通过定义相关指标来描述电网元件的关键程度。上述研究主要是从电力系统静态性能的角度评估电网脆弱性，然而，当系统受到严重干扰时系统能否保证暂态稳定，扰动时的脆弱源及其导致的暂态失稳及故障蔓延是造成大停电事故的重要原因，所以，动态性能评估是准确识别脆弱源的关键环节。

近年来，风电、太阳能光伏发电等新能源持续快速增长，其在电网中的渗透率日益增高，逐渐进入大规模发展阶段，但是，由于新能源电源特有的随机性和波动性，高渗透新能源电源为电网安全稳定带来新的挑战，其中包括评估高渗透新能源电网脆弱性问题，所以如何在新能源接入电网的情况下，准确和快速地对电网中各个节点进行静态性能和动态性能的脆弱性评估就尤为迫切和重要。

发明内容

针对技术背景存在的问题，本发明提出了一种计及新能源影响的电网静动态结合脆弱性评估方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：在静态排序中考虑新能源发电在一定范围内波动，采用区间数表示新能源的不确定性，提出了基于区间直流潮流的最小切负荷模型计算各节点的区间静态指标；在动态排序中，提出基于单机等效延伸方法计算各节点的稳定性裕度，并根据稳定性裕度的正负对应计算各节点的动态性能指标；最后综合两种指标对网络节点进行排序，分析评估网络节点的脆弱性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

步骤1：提出计及新能源不确定性的静态区间排序方法；

静态区间排序中采用区间数表示的方法处理不确定信息。在此基础上，提出基于区间直流潮流的最小切负荷模型的系统节点区间静态排序方法，从节点损失的后果出发对系统中各网络节点进行脆弱性分析；所述步骤1具体包括：

1-1：建立基于区间直流潮流的最小切负荷模型；

如果系统中所有节点的单位负荷损失费用相等，那么此时的最优潮流计算被称之为最小切负荷计算；则对于具有N个节点和M条支路的系统，用于节点重要性静态识别的基于区间直流潮流的最小切负荷可用以下公式描述：