[发明专利]计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法

说明书

本发明公开计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，基于配电网的长期固有拓扑和实时动态潮流两个方面进行脆弱性评估。从电网自身拓扑特性出发，进行长期固有拓扑脆弱性评估；在考虑到分布式电源与电动汽车接入的概率潮流计算基础上，进行实时动态潮流脆弱性评估；基于复杂网络理论提出的多长期固有拓扑指标加权求和，与基于风险理论提出的实时动态潮流脆弱性指标求积，获得多时间尺度综合脆弱性指标，进行脆弱线路的辨识。本发明针对含有分布式电源与电动汽车的新型配电网，综合考虑其固有拓扑特征与实时动态潮流状态进行脆弱性计算，有效地反映当前配电网各线路的安全性和抗风险能力，以保障新形态电力系统的安全稳定运行。

技术领域

本发明属于新型配电网领域，特别是涉及一种计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法。

背景技术

在现代电力系统与复杂电网中，各种电气元件和复杂线路紧密联系，形成多节点、多线路的拓扑网络。当系统中某些特定节点或者线路发生故障，与之相关联的节点或线路也会相继发生故障，如果不能及时处理这些故障，将会导致整个电力系统网络的崩溃，引起大规模的停电等重大事故，严重影响社会生产与居民生活，造成巨大的经济损失。

在全球倡导低碳可持续发展的大背景之下，能源拓扑转型推动着可再生能源的快速发展。但是与传统的煤、石油、天然气等化石能源发电相比，可再生能源发电由于其严重依赖于气象环境而具有强随机性与波动性。与此同时，电动汽车保有量逐年上涨，对于电网而言插入式电动汽车变成了不可忽视的负荷之一。随着具有不确定性的可再生分布式能源与电动汽车接入配电网，传统的拓扑结构与运行情况都会发生相应的变化，当系统元件、线路无法承担改变后的负载时，就可能导致元件和线路的故障，进一步引起电网的拓扑和运行状态改变，引发连锁故障。因此，为了避免大停电事故，有必要提前对电网中的薄弱环节进行辨识并加以改善。

现有的脆弱性辨识与分析研究主要集中在输电网，从系统的拓扑结构出发确定需要提前重点保护与改善的脆弱环节。而对于配电网的研究，往往建立在输电网脆弱性分析的基础上，对于部分拓扑脆弱性指标进行了改进，但是没有考虑到各线路承担负载能力的差异以及随机、波动的可再生能源出力带来的实时动态潮流脆弱性，具有一定的局限性。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有配电网的脆弱性分析具有局限性，没有考虑到各线路承担负载能力的差异以及随机、波动的可再生能源出力带来的实时动态潮流脆弱性，从而无法精确地对新型配电网进行评估，目的在于提供一种计及双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法及系统、计算机设备、计算机可读存储介质，能综合考虑了配电网的长期固有拓扑与变化的实时动态潮流情况，从而获得多时间尺度综合脆弱性指标，进行脆弱线路的辨识从而以解决上述技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种双侧不确定性的配电网脆弱性辨识方法，该配电网包括新能源电源和电动汽车的接入，包括以下步骤：

获取具有不确定性的电动汽车负荷，利用电动汽车负荷进行配电网的概率潮流计算；

基于风险理论，根据概率潮流计算的计算结果获得实时动态潮流脆弱性指标；

基于复杂网络理论获取用于配电网脆弱性评估的统计特征指标；

对统计特征指标进行加权求和计算，得到长期固有拓扑脆弱性指标；

将长期固有拓扑脆弱性指标与实时动态潮流脆弱性指标进行求积计算，获得多时间尺度综合脆弱性指标。

在本申请的一种可选地实施例中，在获取不确定性的电动汽车负荷中，包括：

采用蒙特卡洛方法，根据电动汽车的回家时间与全天行驶里程的概率密度统计函数，模拟具有不确定性的电动汽车负荷。