CN108428052B - 一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法，在主动配电网运行风险评估过后，根据建立的可信度模型和主动配电网运行风险评估结果，计算主动配电网运行风险评估的可信度f；最后将主动配电网运行风险评估的可信度f与仿真设置的可信度f_max进行比较，若f＞f_max，评估收敛，主动配电网的运行风险评估结束，输出风险评估结果，若f≤f_max，评估不收敛，继续进行主动配电网的运行风险评估过程。本发明建立主动配电网运行风险评估的可信度模型，为评估过程的准确度提供了量化标准，同时将可信度作为判敛准则，大大缩短了风险评估的计算时间。

Description

一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法

技术领域

本发明属于主动配电网风险评估领域，具体涉及一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法。

背景技术

近年来，随着电力需求的日益增长、能源形势的日益严峻，大量的分布式电源接入配电网，主动配电网技术应运而生。相较于传统配电网，主动配电网结构更加复杂，包含分布式电源、可控负荷等大量不确定性因素，设备、线路等的故障会影响整个主动配电网的安全运行，因此，对主动配电网的运行进行风险评估，提高主动配电网运行的安全性，是保障主动配电网安全稳定运行的重要手段，可为电网运行人员提供有效的决策依据，最大限度地避免和降低大面积停电造成的损失，保证配电网的安全可靠运行。

主动配电网结构复杂，元件众多，对其进行风险评估时，采用蒙特卡洛模拟法来获取风险评估指标值。蒙特卡洛是一种随机算法，本身就存在不确定性，它的评估准确度随着样本数的增加而增加。同时，主动配电网中还包含着大量的分布式电源、负荷等不确定因素。蒙特卡洛算法评估结果的随机性和分布式电源出力、负荷大小抽样的不确定性将极大的影响主动配电网运行风险评估的准确度和效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法，建立主动配电网运行风险评估的可信度模型，为评估过程的准确度提供了量化标准，同时将可信度作为判敛准则，解决现有风险评估计算时间较长的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法，具体步骤为：

步骤1、建立主动配电网运行风险评估的可信度模型；

步骤2、对主动配电网的运行进行风险评估；

步骤3、根据建立的可信度模型和步骤2的主动配电网运行风险评估结果，计算主动配电网运行风险评估的可信度f；

步骤4、将主动配电网运行风险评估的可信度f与仿真设置的可信度f_max进行比较，若f＞f_max，评估收敛，主动配电网的运行风险评估结束，输出风险评估结果，若f≤f_max，评估不收敛，返回步骤2，继续进行主动配电网的运行风险评估过程。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：(1)综合考虑了主动配电网运行风险评估过程中的不确定性因素，包括蒙特卡洛算法的随机性和分布式电源出力、负荷大小抽样的不确定性，评估结果全面、可信度高；(2)建立了主动配电网运行风险评估过程的可信度模型，为评估过程的准确度提供了量化标准；(3)将可信度作为判敛准则，大大缩短了风险评估的计算时间。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

结合图1所示，如附图1所示，本发明提供一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法，建立主动配电网运行风险评估的可信度模型，评估运行风险评估过程的可信度。并将实时可信度与设置的可信度进行比较，作为主动配电网运行风险评估收敛与否的判别标准，具体步骤为：

步骤1、建立主动配电网运行风险评估的可信度模型。

主动配电网运行风险评估的可信度模型为：

f＝γ₁ζ+γ₂δ

式中，f表示主动配电网运行风险评估的可信度，ζ表示蒙特卡洛评估结果可信度，δ表示分布式电源出力、负荷大小抽样可信度，γ₁、γ₂分别表示可信度ζ、δ的权重系数，且γ₁+γ₂＝1。

其中，蒙特卡洛评估结果可信度具体计算方法为：

式中，ζ表示风险指标的T年相较于T-n的综合变化率即蒙特卡洛评估结果可信度，T≤n时，ζ取0；

分别表示第T-n、第T年的第i个风险评估指标的值，N_zb为指标总数，T、n均为自然数。

其中，分布式电源出力、负荷大小抽样可信度具体计算方法为：

式中，ω_i、ω_j分别表示第i个分布式电源、第j个负荷的抽样可信度权重，分别取第i个分布式电源容量占所有分布式电源容量的比重或第j个负荷均值占所有负荷均值和的比重为它们抽样的可信度权重；δ_i、δ_j表示第i个分布式电源、第j个负荷的抽样可信度；I、J分别表示分布式电源数和负荷数。

其中，第k个分布式电源或负荷的抽样可信度计算方法为：

式中，δ_k表示主动配电网第k个分布式电源或负荷的风险评估的抽样可信度；λ_k1、λ_k2分别是第k个分布式电源或负荷的均值误差和标准差误差的权重系数，且λ_k1+λ_k2＝1；μ_k、σ_k分别是第k个分布式电源或负荷分布模型的均值和标准差，

分别是第k个分布式电源或负荷抽样样本的均值和标准差；

步骤2、对主动配电网的运行进行风险评估，得到分布式电源出力、负荷大小的抽样值，以及主动配电网风险评估指标值；其中，对主动配电网的运行进行风险评估为现有评估方法，例如运行蒙特卡洛模拟法；

步骤3、根据建立的可信度模型和步骤2的主动配电网运行风险评估结果，计算主动配电网运行风险评估的可信度f；

步骤4、将实时求得的可信度f与仿真设置的可信度f_max进行比较，若f＞f_max则评估收敛，主动配电网的运行风险评估结束，输出风险评估结果，若f≤f_max，则评估不收敛，转步骤2，继续进行主动配电网的运行风险评估过程。

实施例1

在主动配电网运行风险评估过程结束后，对主动配电网运行风险评估的实时可信度进行计算，其中实时可信度f包括蒙特卡洛算法评估结果可信度ζ和分布式电源出力、负荷大小抽样可信度δ，且是它们的线性加权，即f＝γ₁ζ+γ₂δ，γ₁、γ₂分别表示可信度ζ、δ的权重系数，且γ₁+γ₂＝1。

其中，蒙特卡洛算法评估结果可信度模型通过比较各个主动配电网风险评估指标的变化率来评估蒙特卡洛算法结果的可信度。以年为单位，每仿真一年，计算一次各个风险指标相较于前第n年风险指标的综合变化率作为蒙特卡洛评估结果可信度，如下式：

式中，ζ表示风险指标的T年相较于T-n的综合变化率即蒙特卡洛评估结果可信度，T≤n时，ζ取0；

分别表示第T-n、第T年的第i个风险评估指标的值，N_zb为指标总数，T、n均为自然数。

其中，分布式电源出力、负荷大小抽样可信度模型为：

式中，ω_i、ω_j分别表示第i个分布式电源、第j个负荷的抽样可信度权重，且ω＝P/∑P_k，表示第i个分布式电源出力占所有分布式电源出力或第j个负荷值占所有负荷和的比重；δ_i、δ_j表示第i个分布式电源、第j个负荷的可信度；I、J分别表示分布式电源数和负荷数。

通过抽样均值误差和标准差误差的线性加权来表示第k个分布式电源或负荷的抽样可信度，即：

式中，δ_k表示主动配电网第k个分布式电源或负荷的风险评估的抽样可信度；λ_k1、λ_k2分别是第k个分布式电源或负荷的均值误差和标准差误差的权重系数，且λ_k1+λ_k2＝1；μ_k、σ_k分别是第k个分布式电源或负荷分布模型的均值和标准差，

分别是第k个分布式电源或负荷抽样样本的均值和标准差。

如附图1所示，在计算得到主动配电网运行风险评估的实时可信度后，将实时求得的可信度f与仿真设置的可信度f_max进行比较，若f＞f_max则评估收敛，主动配电网的运行风险评估结束，输出风险评估结果，若f≤f_max，则评估不收敛，继续进行主动配电网的运行风险评估过程。

Claims (4)

1.一种基于可信度的主动配电网运行风险评估方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1、建立主动配电网运行风险评估的可信度模型，具体为：

f＝γ₁ζ+γ₂δ

式中，f表示主动配电网运行风险评估的可信度，ζ表示蒙特卡洛评估结果可信度，δ表示分布式电源出力、负荷大小抽样可信度，γ₁、γ₂分别表示可信度ζ、δ的权重系数，且γ₁+γ₂＝1；

步骤2、对主动配电网的运行进行风险评估，得到分布式电源出力、负荷大小的抽样值，以及主动配电网风险评估指标值；

步骤3、根据建立的可信度模型和步骤2的主动配电网运行风险评估结果，计算主动配电网运行风险评估的可信度f；

步骤4、将主动配电网运行风险评估的可信度f与仿真设置的可信度f_max进行比较，若f＞f_max，评估收敛，主动配电网的运行风险评估结束，输出风险评估结果，若f≤f_max，评估不收敛，返回步骤2，继续进行主动配电网的运行风险评估过程。

2.根据权利要求1所述的基于可信度的主动配电网运行风险评估方法，其特征在于，分布式电源出力、负荷大小抽样可信度δ具体计算方法为：

式中，ω_i、ω_j分别表示第i个分布式电源、第j个负荷的抽样可信度权重，分别取第i个分布式电源容量占所有分布式电源容量的比重或第j个负荷均值占所有负荷均值和的比重为它们抽样的可信度权重；δ_i、δ_j表示第i个分布式电源、第j个负荷的抽样可信度；I、J分别表示分布式电源数和负荷数。

3.根据权利要求2所述的基于可信度的主动配电网运行风险评估方法，其特征在于，第k个分布式电源或负荷的抽样可信度计算方法为：

式中，δ_k表示主动配电网第k个分布式电源或负荷的风险评估的抽样可信度；λ_k1、λ_k2分别是第k个分布式电源或负荷的均值误差和标准差误差的权重系数，且λ_k1+λ_k2＝1；μ_k、σ_k分别是第k个分布式电源或负荷分布模型的均值和标准差，

分别是第k个分布式电源或负荷抽样样本的均值和标准差。

4.根据权利要求1所述的基于可信度的主动配电网运行风险评估方法，其特征在于，蒙特卡洛评估结果可信度具体计算方法为：

式中，ζ表示风险指标的T年相较于T-n的综合变化率即蒙特卡洛评估结果可信度，T≤n时，ζ取0；

分别表示第T-n、第T年的第i个风险评估指标的值，N_zb为指标总数，T、n均为自然数。

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