一種主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，屬于主動(dòng)配電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明利用多點(diǎn)估計(jì)法來進(jìn)行主動(dòng)配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估，為了提高多點(diǎn)估計(jì)法中參考點(diǎn)選取的效率和準(zhǔn)確性，本發(fā)明開創(chuàng)性地提出利用Rosenblatt變換和}auss-Hermite積分技術(shù)進(jìn)行主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估參數(shù)估計(jì)點(diǎn)的選取；同時(shí)在可靠性評(píng)估過程中充分考慮到了主動(dòng)配電網(wǎng)中分布式能源出力的箱機(jī)性以及主動(dòng)協(xié)調(diào)性，對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)是否需要重構(gòu)進(jìn)行判斷，并根據(jù)重構(gòu)后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)當(dāng)前的各負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)進(jìn)行修正，從而可有效提寄主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的效率及準(zhǔn)確性。
【專利說明】-種主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，屬于主動(dòng)配電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在控制及保證用戶供電質(zhì)量等方面起著重要 作用。隨著各種分布式能源（分布式發(fā)電、分布式儲(chǔ)能、可控負(fù)荷）的滲透，當(dāng)前出現(xiàn)了負(fù) 荷增長緩慢、配電網(wǎng)發(fā)展空間資源有限、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較難擴(kuò)展等問題。針對(duì)這些日益凸顯的問 題，2008年國際大電網(wǎng)會(huì)議（CIGRE)配電與分布式發(fā)電專委會(huì)（C6)的C6. 11項(xiàng)目組提出了 主動(dòng)配電網(wǎng)的概念。主動(dòng)配電網(wǎng)的基本定義是：通過使用靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來管理潮流， 以便對(duì)局部的分布式能源進(jìn)行主動(dòng)控制和主動(dòng)管理的配電系統(tǒng)。然而由于分布式能源的接 入使得傳統(tǒng)配電網(wǎng)從輻射式網(wǎng)絡(luò)變?yōu)楸椴茧娫春陀脩舻木W(wǎng)絡(luò)，同時(shí)由于光照強(qiáng)度、風(fēng)速、可 控負(fù)荷等因素的隨機(jī)性和間歇性，這類分布式能源接入后給系統(tǒng)帶來了很多不確定性，如 何在這樣的環(huán)境下研究出適用于主動(dòng)配電網(wǎng)的可靠性分析方法將具有重大意義。
[0003] 在主動(dòng)配電網(wǎng)中，由于包含了大量的分布式能源，故針對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)的可靠性評(píng) 估關(guān)鍵之一是對(duì)其中分布式能源輸出功率的隨機(jī)性進(jìn)行較準(zhǔn)確的建模。當(dāng)前對(duì)分布式能源 輸出功率建模的方法主要為模擬法和解析法兩類。以蒙特卡洛法為代表的模擬法計(jì)算精度 最高，但在計(jì)算時(shí)間方面的消耗卻是巨大的，因此在系統(tǒng)規(guī)模較大的情況下該方法幾乎不 適用；但作為一種算法準(zhǔn)確度的驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，蒙特卡洛方法的作用卻是公認(rèn)的。而以采用快 速傅里葉變換和半不變量方法為代表的解析法憑借其較好的理論基礎(chǔ)，在計(jì)算時(shí)可獲得較 高的效率，但由于對(duì)研究對(duì)象模型的簡化引入了較大的誤差。另一方面，主動(dòng)配電網(wǎng)本質(zhì)上 是利用先進(jìn)的信息、通信以及電力電子技術(shù)對(duì)規(guī)?；尤敕植际侥茉吹呐潆娋W(wǎng)實(shí)施主動(dòng)管 理，故針對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估中也需要考慮其主動(dòng)控制協(xié)調(diào)性的特點(diǎn)。
[0004] 作為近似法的多點(diǎn)估計(jì)法由于其對(duì)隨機(jī)量的分布類型沒有限制且計(jì)算效率 上較模擬法有極大提高，故成為了一種工程領(lǐng)域內(nèi)關(guān)于可靠性評(píng)估的實(shí)用方法。在 現(xiàn)有關(guān)于電網(wǎng)可靠性評(píng)估的研究中，還是以Hong [Hong HP. An efficient point estimate method for probabilistic analysis[J] · Reliability Engineering and System Safety, 1998, 59(3) :261-267]提出的兩點(diǎn)或三點(diǎn)形式為主，文獻(xiàn)[蘆晶 晶，趙淵，趙勇帥，謝開貴.含分布式電源配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的點(diǎn)估計(jì)法[J].電網(wǎng)技 術(shù)，2013, 37(8) :2250-2257]正是采用Hong的點(diǎn)估計(jì)法對(duì)含分布式電源的配電網(wǎng)進(jìn)行可靠 性評(píng)估。然而隨著分布式電源的多點(diǎn)接入以及分布式電源出力和負(fù)荷分布的離散度增強(qiáng)， 該類點(diǎn)估計(jì)法對(duì)于可靠性評(píng)估的計(jì)算精度會(huì)出現(xiàn)較大下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性 評(píng)估方法，該方法基于Rosenblatt變換和Gauss-Hermite積分技術(shù)進(jìn)行主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性 評(píng)估參數(shù)估計(jì)點(diǎn)的選取，并充分考慮到了主動(dòng)配電網(wǎng)中分布式能源出力的隨機(jī)性以及主動(dòng) 協(xié)調(diào)性，可有效提高主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的效率及準(zhǔn)確性。
[0006] 本發(fā)明的主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟A、構(gòu)建所述主動(dòng)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型以及分布式能源出力與負(fù)荷的關(guān)系 模型；
[0008] 步驟B、根據(jù)分布式能源出力與負(fù)荷的關(guān)系模型，利用多點(diǎn)估計(jì)法計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)的 可靠性評(píng)估指標(biāo)；具體如下：
[0009] 步驟B1、將計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)所需的m個(gè)可靠性評(píng)估參數(shù)表示為隨 機(jī)變量集合X (Xl，x2，…，xm)，并獲取X的分布信息，進(jìn)而將各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)Z表 征為與Χ(χ。x 2,…，xm)的函數(shù)關(guān)系，即Z = F(Xd x2,…，xm);
[0010] 步驟B2、通過選取高斯-厄米特（Gauss-Hermite)積分點(diǎn)及其相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)得 到在獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)空間中的mXn個(gè)所述隨機(jī)變量的估計(jì)點(diǎn)u i;j和相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)pi;j,其 中，i = 1, 2, -,111, j = 1, 2, ···,]!，η為多點(diǎn)估計(jì)法中每個(gè)隨機(jī)變量的估計(jì)點(diǎn)個(gè)數(shù)；
[0011] 步驟Β3、由Rosenblatt反變換得到Uy在原始隨機(jī)變量空間上的映射Xy ;
[0012] 步驟Μ、在每個(gè)估計(jì)點(diǎn)Xiij處，將其余隨機(jī)變量設(shè)為期望值后根據(jù)Zu = Fbi，μ2，…，xu···，ym)進(jìn)行各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算，并將結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0013] 步驟B5、根據(jù)步驟Μ的計(jì)算結(jié)果和式

【權(quán)利要求】
1. 一種主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟A、構(gòu)建所述主動(dòng)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型以及分布式能源出力與負(fù)荷的關(guān)系模 型； 步驟B、根據(jù)分布式能源出力與負(fù)荷的關(guān)系模型，利用多點(diǎn)估計(jì)法計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)的可靠 性評(píng)估指標(biāo)；具體如下： 步驟B1、將計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)所需的m個(gè)可靠性評(píng)估參數(shù)表示為隨機(jī)變 量集合X (Xl，x2，…，xm)，并獲取X的分布信息，進(jìn)而將各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)Z表征為 與XUuXa···、）的函數(shù)關(guān)系，即 ； 步驟B2、通過選取高斯-厄米特積分點(diǎn)及其相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)得到在獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)空間 中的mXn個(gè)所述隨機(jī)變量的估計(jì)點(diǎn)ui;j和相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)pi;j，其中，i = 1，2,…，m，j = 1，2,…，η，η為多點(diǎn)估計(jì)法中每個(gè)隨機(jī)變量的估計(jì)點(diǎn)個(gè)數(shù)； 步驟Β3、由Rosenblatt反變換得到Ui，j在原始隨機(jī)變量空間上的映射Xi，j ; 步驟Μ、在每個(gè)估計(jì)點(diǎn)Xu處，將其余隨機(jī)變量設(shè)為期望值后根據(jù)Zu = F ( μ i，μ 2^·· ，Xu···，μ m)進(jìn)行各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算，并將結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)； η 步驟Β5、根據(jù)步驟Μ的計(jì)算結(jié)果和式4 可得到單隨機(jī)變量下的可靠性評(píng) m 估指標(biāo)，進(jìn)而再根據(jù)式Ζ?(Ζ) ? I +Σ(忑-ΖΑ)得到m維隨機(jī)變量下的各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性 i-1 評(píng)估指標(biāo)，其中，zw =F(yi，μ 2，…，μ m)為所有隨機(jī)變量均取為期望值時(shí)的計(jì)算值； 步驟C、根據(jù)各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)，判斷所述主動(dòng)配電網(wǎng)是否需要重構(gòu)，如是，則 進(jìn)行主動(dòng)配電網(wǎng)的重構(gòu)，并根據(jù)重構(gòu)后的主動(dòng)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，修正各負(fù)荷點(diǎn)的可 靠性評(píng)估指標(biāo)，然后轉(zhuǎn)步驟D ;如否，則直接轉(zhuǎn)至步驟D ; 步驟D、利用各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)計(jì)算出所述主動(dòng)配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估指標(biāo)。
2. 如權(quán)利要求1所述主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述根據(jù)重構(gòu)后的主 動(dòng)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，修正各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性評(píng)估指標(biāo)，采用基于靈敏度的分析方法。
3. 如權(quán)利要求1所述主動(dòng)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，其特征在于，η的取值為3、5或7。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104217131SQ201410505389
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】孫建龍, 高山, 黃俊輝, 王海潛, 謝珍建, 韓海騰, 談健, 歸三榮, 李玻, 韓俊 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究, 院, 東南大學(xué)