0061] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對 本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用 于限定本發(fā)明。
[0062]實施例一
[0063] 本實施例具體提出了一種基于年度負荷曲線的終端站規(guī)劃方案可靠性評估優(yōu)選 方法，該方法充分考慮電力系統(tǒng)規(guī)劃領(lǐng)域的特點，充分考慮電力系統(tǒng)設(shè)備運行中的不確定 因素對系統(tǒng)的影響，融入了概率認識，該方法計算結(jié)果考慮了系統(tǒng)實際運行中的負荷水平 及其分布概率，既可以評估規(guī)劃方案在不同負荷水平下的可靠性，也可以綜合量度規(guī)劃方 案長期可靠性。利用可靠性指標對規(guī)劃方案的可靠性做出定量評估，綜合考慮各類不確定 性因素的概率特征及對系統(tǒng)的影響，在提高可靠性評估精確度及可信度的同時，為規(guī)劃方 案的選擇和優(yōu)化提供了方便直觀的數(shù)據(jù)參考。為了實現(xiàn)上述目的，本實施例采取的技術(shù)方 案是基于負荷持續(xù)曲線分層模型的終端變電站規(guī)劃方案可靠性評估優(yōu)選方法，具體步驟所 示：
[0064]步驟S1:建立終端變電站的規(guī)劃方案模型；
[0065] 步驟S2:選取故障事件集，建立元件故障和故障事件概率模型；
[0066] 步驟S3 :建立負荷持續(xù)曲線分層模型，確定不同負荷水平取值及其持續(xù)時間；
[0067] 步驟S4:基于故障事件集，對規(guī)劃方案進行靜態(tài)安全分析結(jié)果；
[0068] 步驟S5:針對靜態(tài)緊急狀態(tài)，基于靈敏度矩陣，計算故障事件導(dǎo)致的失負荷值并 進行切負荷操作；
[0069] 步驟S6 :計算不同負荷分布下的可靠性指標；
[0070] 步驟S7:基于年度負荷持續(xù)曲線，計算規(guī)劃方案的可靠性指標，通過可靠性指標 對規(guī)劃方案進行分析和優(yōu)選。
[0071] 在步驟S2中，選取故障事件集，建立元件故障和故障事件概率模型具體包括如下 步驟：
[0072] 步驟S21、計算元件故障率u，計算方法如下：
[0073]
[0074] 其中，表示設(shè)備的平均停運頻率（失效次數(shù)/年），T表示設(shè)備發(fā)生被迫 停運后的平均維修時間（h)，λ為失效率（失效次數(shù)/年），μ為修復(fù)率（修復(fù)次數(shù)/年）， I表示可用系數(shù)。
[0075] 其中，可用系數(shù)I的計算方法如下：
[0076]
[0077] 其中，?\表示可用小時（單位：小時h)，Τ2表示計劃停運時間（單位：小時h)，Τ3 表示非計劃停運時間（單位：小時h)。計劃停運時間是指按原定計劃停運或進行停運檢修 的時間，非計劃停運時間指不在計劃內(nèi)的故障停運時間。
[0078] 步驟S22、故障事件發(fā)生概率P的計算方法為：
[0079]
[0080] 其中，P表示故障事件的發(fā)生概率，S表示所有設(shè)備集，U表示故障設(shè)備集，A表示 正常設(shè)備集，u為元件故障率。
[0081] 在步驟S3中，建立負荷持續(xù)曲線分層模型，確定不同負荷水平取值及其持續(xù)時間 的具體步驟如下：
[0082] S31、將一段時間內(nèi)的負荷值進行統(tǒng)計分析，形成負荷持續(xù)曲線，如圖1所示。
[0083] S32、按照均值或者制定的步長將其分層，計算負荷落在各層的時間，根據(jù)各層持 續(xù)時間與總時間的比值求出負荷的概率分布pk，其中k= 1，2, 3,…，M，k表示子區(qū)間編號： 取曲線中最小負荷？_和最大負荷？_，將區(qū)間[P_，P_]平分成Μ個子區(qū)間，并用區(qū)間負 荷中值代表：Pintl，Pint2，···，？_，其中Pinti、Pint2、···、？_分別表示第1、2、Μ個子區(qū)間的負 荷中值，負荷落在每個子區(qū)間的持續(xù)時間分別為：Tintl，Tint2，…，TintM，則第k個子區(qū)間的負 荷分布概率!^可表示為：
[0084]
[0085]
[0086] 其中，k表示子區(qū)間編號，'^表示負荷落在第k個子區(qū)間的時間。
[0087] 在步驟S5中，針對靜態(tài)緊急狀態(tài)，基于靈敏度矩陣，計算故障事件導(dǎo)致的失負荷 值具體包括如下步驟：
[0088] S51、計算靈敏度矩陣，其計算方法如下：
[0089] 電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)平衡條件可由η個非線性網(wǎng)絡(luò)方程表示。在某一運行狀態(tài)下，這 一方程式的緊湊形式為：
[0090] f(x,u) = 0 (6)
[0091] 其中，x表示被控制變量（因變量）列向量；u表示控制變量（自變量）列向量。 由于組成式（6)的方程數(shù)目和形式取決于如何選取X和u的變量集合，因而具體形式可能 會有較大區(qū)別。同時方程式的形式和數(shù)目也會隨著選擇的坐標形式（極坐標或直角坐標） 不同而有所變化。當系統(tǒng)在給定的穩(wěn)定運行情況下運行時，式（6)變?yōu)?br>[0092] f(x〇,u〇) = 0 (7)
[0093] 當運行狀態(tài)發(fā)生變化后，即x和u分別有一偏差量ΔX和Δu時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)平衡 方程變?yōu)槭剑?)
[0094] f(χ〇+Δχ,u〇+Δu) = 0 (8)
[0095] 式（8)在運行點x。和u。處進行泰勒級數(shù)展開，并略去二階及以上的高階項，可得
[0096]
[0097]
[0098]
[0099] 式（10)為靈敏度方程的基本形式，式中系數(shù)矩陣辦7&和@//5?也稱為雅克比矩 陣。由式（10)的線性模型，可以得到控制變量AU和被控變量Δχ的線性關(guān)系為
[0100]
[0101]
[0102]S52、計算故障事件導(dǎo)致的負荷損失方法，計算方法如下：
[0103] 如圖2所示，進行切負荷操作時，分別從已排序的靈敏度系數(shù)向量的正值和負值 兩端開始調(diào)節(jié)，正值處的PQ、PV節(jié)點進行削弱發(fā)電機有功出力的操作，負值處PV節(jié)點進行 切負荷操作，為了保證系統(tǒng)的有功平衡，發(fā)電機的有功削弱量和切負荷量將保持一致。
[0104] 在步驟S6中，計算不同負荷分布下的可靠性指標的具體方法如下：
[0105] 本實施例采用LOLP、LOLE、EDNS和EENS四個指標評估系統(tǒng)的可靠性：
[0106]
[0107]
[0108]
[0109]
[0110] 其中，L0LP表示系統(tǒng)一年中發(fā)生失負荷故障的概率，其取值范圍為[0, 1]，Pi為系 統(tǒng)處于狀態(tài)i的概率；S為不能滿足負荷需求的系統(tǒng)狀態(tài)全集；L0LE表示系統(tǒng)一年中發(fā)生 失負荷故障的時間，T為給定的時間區(qū)間的小時或天數(shù)；EDNS表示系統(tǒng)一年中損失的失負 荷功率，Ci為狀態(tài)i條件下削減的負荷功率；EENS表示系統(tǒng)一年中損失的電量。
[0111] 在步驟S6計算規(guī)劃方案的可靠性指標，通過可靠性指標對規(guī)劃方案進行分析和 優(yōu)選具體方法如下：
[0112] 本發(fā)明通過不同負荷水平下的可靠性指標以及負荷水平的分布概率計算規(guī)劃方 案的可靠性指標：
[0113]
[0114]
[0115]
[0116]
[0117] 其中，Μ表示負荷持續(xù)曲線的總層數(shù)，L0LPk、L0LEk、EDNSjPEENS及別是第k層負 荷水平時的相應(yīng)指標。
[0118] 綜上所述，由本實施例提出的基于年度負荷曲線的終端變電站規(guī)劃方案可靠性評 估優(yōu)選方法，通過將負荷持續(xù)曲線分層模型引入終端變電站規(guī)劃評估中，考慮了系統(tǒng)實際 運行中的負荷水平及其分布概率，既可以評估規(guī)劃方案在不同負荷水平下的可靠性，也可 以綜合量度規(guī)劃方案長期可靠性。本發(fā)明利用可靠性指標對規(guī)劃方案的可靠性做出定量評 估，綜合考慮各類不確定性因素的概率特征及對系統(tǒng)的影響，在提高可靠性評估精確度及 可信度的同時，為規(guī)劃方案的選擇和優(yōu)化提供了方便直觀的數(shù)據(jù)參考。
[0119] 實施例二
[0120] 以下通過將本發(fā)明的基于基于年度負荷曲線的終端變電站規(guī)劃方案可靠性評估 優(yōu)選方法應(yīng)用于廣東電網(wǎng)兩個5500kV終端變電站長期規(guī)劃方案優(yōu)選評估實例中說明方法 的應(yīng)用。
[0121] 本發(fā)明提出考慮年度負荷曲線的可靠性指標，用來反映終端變電站的長期可靠 性，并充分考慮未來電網(wǎng)的負荷分布，建立了一套基于年度負荷曲線的終端變電站規(guī)劃方 案可靠性評估優(yōu)選方法，圖3為流程圖，具體步驟如下：
[012