[发明专利]一种多重灵活资源多状态风险计算方法

摘要

本发明公开了一种多重灵活资源多状态风险计算方法。针对于包含有电动汽车、热泵、空调和分布式电源的电网，构建单一的灵活资源可调度潜力值评估分析模型，通过所述模型分别获得电动汽车、热泵、空调和分布式电源的可调度潜力值。建立多重灵活资源聚合的可调度潜力值评估模型并计算获得多重灵活资源聚合后的可调度潜力值，建立多重灵活资源多状态风险计算模型评估获得多重灵活资源在多个状态时的不同概率，进而计算获得多重灵活资源多状态的风险信息。本发明实现了在多重不确定因素作用下获取灵活资源在电网中的风险信息，识别电网在不确定因素作用下的风险水平，为实现灵活资源与电网的双向互动奠定基础，为智能电网的安全运行提供科学依据。

主权项

1.一种多重灵活资源多状态风险计算的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)针对于包含有电动汽车、热泵、空调和分布式电源的电网，构建单一的灵活资源可调度潜力值评估分析模型；单一灵活资源可调度潜力值评估分析模型包括电动汽车可调度潜力值评估分析模型、热泵可调度潜力值评估分析模型、空调可调度潜力值评估分析模型和分布式电源可调度潜力值评估分析模型，通过所述四个模型分别获得电动汽车、热泵、空调和分布式电源的可调度潜力值；所述的电动汽车可调度潜力值评估分析模型包括：通过电动汽车电池荷电状态函数计算获得电动汽车电池的荷电状态，通过电动汽车电池充电信息概率密度分布函数计算获得电动汽车电池充放电的使用信息，通过电动汽车行驶规律函数计算获得行驶距离概率分布信息，依据电动汽车电池的荷电状态、电动汽车电池充放电的使用信息和行驶距离概率分布信息以及电动汽车充电方式模型计算获得电动汽车的可调度潜力值；所述的热泵可调度潜力值评估分析模型具体包括：根据房间居住面积area计算获得房间的比热容C_h(area)和总表面积Surf(area)；通过比热容C_h(area)和总表面积Surf(area)计算获得房间中物体的传热系数HT；再根据房间中物体的传热系数HT及热量流动方向计算获得房间中的热量；分析在空调和外界环境的作用下房间温度随时间的变化情况，然后根据房间温度的变化情况利用房间热量平衡方程计算获得热泵的制热或制冷量，进而计算获得热泵的可调度潜力值；所述的空调可调度潜力值评估分析模型包括房间空气温度随时间的变化函数和房间墙体温度随时间的变化函数，分别计算获得房间空气到房间墙体的热量和房间空气到外界环境的热量，然后根据空调的热量平衡方程获得空调的可调度潜力值；所述的分布式电源可调度潜力值评估分析模型，分布式电源采用风电电源或者太阳能电源：对于风电电源，根据时间序列的预测建立多状态风速模型，具体采用以下公式：其中，t表示时间，V(t)表示风速，q、a_q、b_q分别为时间模型的第一、第二、第三参数，为白噪声；然后依据多状态风速模型、风速与风电功率的映射关系获得风电机组可调度潜力值模型，采用以下公式表示：其中，WP(t)表示风电机组的可调度潜力值，V^cut‑in、V^rated、V^cut‑out分别表示风机的切入风速、额定风速和切出风速，P_{rated‑power}为风电机组的额定功率，a、b、c分别表示不同风机的风电功率与风速映射关系的第一、第二、第三参数；对于太阳能电源，建立太阳能分布式电源可调度潜力值模型，采用以下公式表示的模型计算获得太阳能电池板的可调度潜力值为：SP(t)＝SI(t)·SV(t)·K·ξ其中，SP(t)、SI(t)、SV(t)、K、ξ分别为太阳能板的可调度潜力值、太阳能板的工作电流、太阳能板的工作电压、太阳能板的数量、太阳能板的损耗；(2)建立多重灵活资源聚合的可调度潜力值评估模型计算获得多重灵活资源聚合后的可调度潜力值；将含电动汽车、热泵、空调和分布式电源的多重灵活资源聚合后的可调度潜力值FDR(t)采用以下公式计算获得：FDR(t)＝∑EV(t)+∑HP(t)+∑AC(t)+∑WP(t)+∑SP(t)其中，FDR(t)为多重灵活资源聚合后的可调度潜力值，∑EV(t)、∑HP(t)、∑AC(t)、∑WP(t)、∑SP(t)分别为单一种类灵活资源的电动汽车、热泵、空调、风电分布式电源、太阳能分布式电源聚合后的可调度潜力值；(3)建立多重灵活资源多状态风险计算模型评估获得多重灵活资源在多个状态时的不同概率；所述的多重灵活资源多状态风险计算模型具体为：其中，i表示灵活资源的状态标号，M表示灵活资源的状态个数，t表示时间，表示灵活资源在第FDR_i个状态时的概率，表示灵活资源从第FDR_i‑1个状态到第FDR_i个状态的转移率，FDR₀≤FDR_i≤FDR_M；(4)计算获得多重灵活资源多状态的风险信息，风险信息包括容量风险概率R(t)、容量期望值E(t)和容量缺额D(t)；采用以下公式计算获得容量风险概率：采用以下公式计算获得容量期望值E(t)：采用以下公式计算获得容量缺额D(t)：其中，W表示系统对灵活资源提供备用容量的需求。