[发明专利]基于改进粒子群算法的电网弹性提升方法

说明书

一种基于改进粒子群算法的电网弹性提升方法，研究考虑台风载荷作用影响下线路故障模型，再分析台风对线路气象载荷的影响情况，结合线路所实际能承受的载荷能力，计算线路故障概率。在此基础上，提出利用系统信息熵选取故障场景，并作为分布式电源选址模型的典型场景。建立并优化求解考虑线路故障率的分布式电源选址模型。针对可能出现的不同典型场景，利用提出的方法得到了满足各项约束、最大化电网弹性的分布式电源选址位置；通过改进的多目标粒子群算法优化求解分布式电源选址定容规划模型，大幅度提高配电网韧性。

技术领域

本发明属于电力系统领域，特别涉及一种基于改进粒子群算法的电网弹性提升方法。

背景技术

现代电力系统为取得更大的安全和经济效益而趋于互联，大电网中各子系统间的相互联系更加紧密，多电压等级、交直流混合的电磁关系使互联电网的结构和运行状态更加复杂。随着电力工业市场化进程的推进，电力系统的运行条件、稳定裕度、备用能力以及对突发事件的应变能力也将发生变化。基于对能源危机和环保问题的关注，近年来各国都在大力发展各类清洁能源，各种规模的分布式能源的引入给电力系统运行带来了更多不确定性因素，使得电力系统的调度控制面临着更严峻的挑战。在以上因素的影响下，由于人为或自然的原因，发生在局部电网的故障可能引发恶性连锁反应，最终酿成大面积停电事故。

现有的涉及电网弹性提升的专利主要有：

专利《一种考虑弹性电网恢复力提升的输电线路与储能规划系统协同规划建模方法》申请号/专利号：202210398654.9，为提高弹性电力系统恢复力，提出了一种三层鲁棒协同规划模型：第一层模型为选择电力系统运营商决定输电网和储能系统的扩容方案与建设成本以及电力系统操作成本的数学模型；第二层模型为在极端自然灾害下，输电线路和发电机的损坏数量预测值的数学模型；第三层模型为选择电力系统操作员通过优化调度和切负荷来应对极端自然灾害的最恶劣场景时带来的运行成本和切负荷成本的数学模型，通过对模型的优化求解得到满足要求的系统运行方案，最小化系统操作成本。专利《一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法》申请号/专利号：202111001591.0，明公开了一种高弹性电网源网荷储多元协同优化控制方法，首先多元协同的优化控制模型；分析需求侧响应进行特性，建立需求侧响应调度模型以实现电网供需双方的协调调度与有效互动；分析储能单元特性建立模型分析电网侧约束量；基于上述控制模型建立基于MOPSO的协同优化控制方法，建立目标函数，多目标优化模型；源网荷储协同优化调度问题通过MOPSO进行高效求解，通过设定非劣解集的更新策略，较好的保证多目标优化调度实现的可行性，以合理调度源网荷储多种资源，提高电网运行的经济性。专利《一种配电网的韧性综合评估方法和系统》申请号：202111059384.0，公开一种涉及配电网综合评估方法和系统，针对弹性电网关键特征的六个范畴，聚焦配网态势感知、扰动应对及自我提升能力三个功能，能够建立弹性需求下更为全面、精细化的综合评估体系，提升评估结果的准确性和可靠性。

上述专利考虑到自然灾害下输电网弹性提升方法，考虑到了源网荷储多元协同优化控制，但并未考虑到自然灾害引发大规模故障的场景复杂性，也没有考虑线路故障率对分布式电源选址模型的影响以及配电网络拓扑结构发生变化等情况。根据上述分析，现有专利的不足具体如下：

(1)未考虑自然灾害对电力系统影响机理模型。

(2)针对线路故障率对分布式电源选址模型影响的研究不足。

(3)未考虑配电网在受到自然灾害影响后网络拓扑发生变化的情况。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的基于改进粒子群算法的电网弹性提升方法，考虑自然灾害对电力系统影响机理模型，通过改进的多目标粒子群算法优化求解分布式电源选址定容规划模型，大幅度提高配电网韧性。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种基于改进粒子群算法的电网弹性提升方法，步骤为：