[发明专利]基于极值理论的电力系统在线运行安全风险评估方法

摘要

本发明公开了一种基于极值理论的电力系统在线运行安全风险评估方法。该方法主要是通过有限数量的仿真，然后利用统计学中的极值理论对运行安全风险的尾部进行建模，从而有效评估系统可能遭遇的具有较大影响的运行风险情况，该方法考虑了风电、光伏等新能源预测误差，负荷波动等系统运行过程中可能遭遇的多种不确定因素，在模型上能够准确刻画运行中可能遭遇的风险因素。另一方面由于该方法只依赖于有限的样本，因此具有快速计算的特点，是一种实用的在线评估方法，可应用在实际系统的在线安全风险评估中，为系统的安全运行提供有意义的参考与指导。

主权项

1.一种基于极值理论的电力系统在线运行安全风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤：1)获取蒙特卡洛仿真需要的系统原始数据信息，包括系统的负荷、线路以及发电机组信息，然后定义蒙特卡洛仿真样本数目N_max以及在指定的评估时间间隔T_L内系统元件的停运替换率u、新能源出力的预测误差δ_w和负荷的预测误差δ_L，所述元件指线路和发电机组；同时根据负荷预测和新能源出力预测结果对发电机组组合进行安排；2)置仿真迭代次数n＝0；3)令n＝n+1；然后根据所述停运替换率u抽样系统的状态，并根据新能源出力的预测误差δ_w和负荷的预测误差δ_L抽样指定时刻的出力和负荷水平，所述指定时刻是指经过所述时间间隔T_L后的时刻，然后依据出力、负荷水平进行系统状态评估，并对负荷损失情况进行统计，得到失负荷数据；所述系统状态评估使用的状态校正模型如下：0≤P≤P^max0≤D≤D^maxPTDF×(P‑D)≥F其中，D是节点的负荷功率向量，P是节点的发电机注入功率，D^max是各节点需要供应的负荷功率，P^max是最大发电机向量，N是节点总数，PTDF是功率分布因子矩阵，是线路潮流容量上限，F是线路潮流容量下限，p_i和d_i分别是各节点的注入功率和负荷功率，Ω₀是过负荷线路集合，f_i是第i条线路潮流，C_i是第i条线路的线路容量；4)判断n是否达到N_max，若达到，则转至步骤5)，否则，转至步骤3)；5)对失负荷数据进行排序后选取用于负荷损失阈值模型计算的数据样本，其中，负荷损失阈值模型用极值分布表示；6)利用所述数据样本求解所述阈值模型的参数，即求解相应极值分布的参数；7)经过步骤6)后，利用所述阈值模型评估系统的运行风险：根据求解得到的所述阈值模型的参数计算系统在不同的超越概率处的负荷损失的风险值；所述步骤5)具体包括以下步骤：从失负荷量的顺序统计样本中选出失负荷量大于0的样本，并形成新的顺序统计样本其中，M表示从中选出的所有失负荷量大于0的样本的数目，根据形成失负荷量超过阈值s_u的样本即用于负荷损失阈值模型计算的数据样本，s_u的选取依据为r＝M^2/3或者s_u根据平均超出图选取，所述阈值模型用以下负荷损失极值分布F(s)进行表示：其中，s指负荷损失，负荷损失极值分布参数σ_u利用所述通过极大似然估计的方法进行求解；所述步骤7)具体包括以下步骤：根据求解得到的参数σ_u计算系统在指定的超越概率1‑α处的负荷损失的VaR_α值：其中，α表示负荷损失分布的累积概率，VaR_α值的含义为T_L内负荷损失超过该值的概率为1‑α。