[发明专利]一种考虑弹性裕度的城市输电网安全概率评估方法

说明书

本发明涉及一种考虑弹性裕度的城市输电网安全概率评估方法。在本发明中，用风电场输出功率概率模型和综合负荷功率需求概率模型描述输电网节点注入功率的变化；利用三点估计法选取评估样本构成样本评估矩阵减小了评估计算量；节点注入功率变化引起各支路潮流发生不同程度的偏移，对某些节点功率波动敏感的支路会发生较大的潮流偏移，RSSD能够反映输电网安全性对节点功率变化的敏感程度；样本评估矩阵中的每个样本都对应着确定的节点注入功率，高压配电网重构进行负荷转供改变运行方式使输电网产生弹性裕度，选取高压配电网的一种可行拓扑状态作为运行方式使各评估样本都有最大的安全裕度。

技术领域

本发明涉及城市电网安全评估领域，具体涉及一种考虑弹性裕度的城市输电网安全概率评估方法。

背景技术

分布式电源和电动汽车在电网中的渗透率逐步增大使负荷时空分布不均衡性更加严峻。高压配电网(110kV)作为城市输电网(220kV)与中压配电网(10kV及以下)的过渡电网，是保证城市供电质量和安全的关键环节，其拓扑结构灵活，存在大量备供线路，通过切换主备供路径开关状态即可实现运行方式大幅度改变，疏导输电网潮流分布。输电线路作为输送电能的重要载体，其传输安全对输电网运行安全不容忽视。目前对于传输安全裕度指标均只孤立地对所研究线路进行分析，没有将线路与其所在拓扑位置相联系，无法计及电源出力和负荷波动对支路安全的影响，不能直接用某条支路的安全性体现输电网的安全裕度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种考虑弹性裕度的城市输电网安全概率评估方法，解决输电网安全裕度计算不准确的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种考虑弹性裕度的城市输电网安全概率评估方法，包括以下步骤：

S1、初始化电网和高压配电网的结构、元件参数和节点注入功率概率模型；

S2、通过三点估计法原则选取节点注入功率概率模型中随机变量的估计点，形成样本评估矩阵X_r；

S3、对样本矩阵X_r中的每个评估样本计算电网安全裕度的评估指标值，及其对应的权重系数；

S4、当得到所有评估样本的评估指标值及其对应的权重系数时，进入步骤S5，否则返回步骤S3；

S5、通过权重系数计算每个评估样本评估指标值的v阶原点矩，利用Cornish－fisher级数展开v阶原点矩得到输电网的安全概率分布。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤S1中计算节点注入功率概率模型的具体步骤为：

S11、计算风电的输出功率P_wind，计算公式为：

在公式(1)中，v为风速，v_ci为切入风速，v_r为额定风速，v_co为切出风速，P_r为风电机组的额定功率，

S12、计算风电场输出功率概率模型f(P_wind)，计算公式为：

在公式(2)中，K为Weibull分布形状参数，C为尺度参数；

S13、计算t时刻节点综合负荷功率需求概率模型，计算公式为：