CN117353321A - 一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法和系统，包括：获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据；基于负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布；基于区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值；基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重；基于各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估；本发明基于极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到的置信区间对应的区间潮流分布，充分考虑了源荷双重不确定性，能够根据置信区间有效囊括所有配电网运行风险场景。

Description

一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法和系统
技术领域
本发明涉及考虑高渗透率新能源配电网安全领域，具体涉及一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法和系统。
背景技术
作为电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节，配电网的安全稳定运行是其稳健发展的关键，随着电力体制改革的全面深化，分布式电源成为配电系统能源转型的主体增量，而新能源的接入使得配电网由传统单辐射状转变为多电源、负荷的“源荷交互”模式，源荷双侧的显著不确定性将对配电网的安全状态造成较大危害与挑战。现有高渗透率新能源配电网的安全评估方法未能有效计及源荷显著不确定性特征，容易忽略部分极端运行风险情况，同时未能针对主要运行风险要素构建指标体系，存在指标冗杂、量化评估主观化等问题。因此，现有技术对于新型配电系统缺乏一套充分考虑源荷双重不确定性、覆盖极端风险场景的安全评估方法。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法，包括：
获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据；
基于所述负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布；
基于所述区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值；
基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重；
基于所述各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估。
优选的，所述基于所述负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布，包括：
基于在待评估时间断面的所述负荷概率预测数据，在区间潮流优化模型的约束条件约束范围内，分别求解所述区间潮流优化模型的多个目标函数，得到在待评估时间断面的置信区间对应的区间潮流分布；
其中，所述区间潮流优化模型的目标函数包括下述中的至少一种或多种：各支路电流幅值的上限值、各支路电流幅值的下限值、各节点电压幅值的上限值、各节点电压幅值的下限值、线损率的上限值和线损率的下限值；所述区间潮流优化模型的约束条件包括下述中的至少一种或多种：节点有功功率平衡约束、节点无功功率平衡约束、电压平衡约束、节点有功功率幅值约束、节点无功功率幅值约束、分时段电量稳定性约束和光伏出力变化一致性约束。
优选的，所述区间潮流优化模型的表达式为：
其中，obj.表示要达到的目标，Min表示最小化，Max表示最大化，Iij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值，Vi为节点i处的电压幅值，ΔET表示配电网的第T个时段内线损率，s.t.为区间潮流优化模型中约束条件，Pj为配电网的节点j所需的有功功率，Qj为配电网的节点j所需的无功功率，Pij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的有功功率，Qij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的无功功率，Pjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的有功功率，Qjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的无功功率，Ui为配电网的节点i的电压幅值的平方，Uj为配电网的节点j的电压幅值的平方，lij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值的平方，rij为从配电网的节点i到节点j支路的阻抗，xij为从配电网的节点i到节点j支路的感抗，N为配电网的节点数量，L为配电网的支路数量，ΩN为配电网中节点的集合，ΩL为配电网中支路的集合，u(j)为与配电网的节点j连接的下游节点的集合，v(j)为与配电网的节点j连接的上游节点的集合，为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的上限，Pj 为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的下限，/>为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的上限，Qj 为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的下限，Pi(t)为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷需求量，E(Pi_f(t))为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷概率预测的期望值，T(i)为一天的时间分段集合，Pi'_pv(t+1)为配电网的第i'个光伏接入节点处t+1时间断面的光伏出力，Pi'_pv(t)为配电网的第i'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t+1)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t+1时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，i'_pv为配电网的第i'个光伏接入节点，j'_pv为配电网的第j'个光伏接入节点，C(n)为配电网的第n个地理位置相近的光伏节点集合。
优选的，所述配电网安全评估指标体系包括上层指标和各上层指标对应的下级指标；
其中所述上层指标包括下述中的至少一种或多种：功率过载、电压越限、网络损耗，所述功率过载的下级指标包括下述中的至少一种或多种：线路过载风险比例、变压器过载风险比例和功率倒送风险比例，所述电压越限的下级指标包括下述中的至少一种或多种：最大电压风险偏差、节点低电压风险比例和节点过电压风险比例，所述网络损耗的下级指标包括下述中的至少一种或多种：最大分段线损率和最小分段线损率。
优选的，所述基于所述区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值，包括：
从待评估时间断面的所述区间潮流分布中提取配电网在待评估时间断面的各支路电流幅值的上限值、下限值、各节点电压幅值的上限值、下限值以及线损率的上限值、下限值；
基于所述各支路电流幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的功率过载的值；
基于所述各节点电压幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的电压越限的值；
基于线损率的上限值和下限值计算在待评估时间断面的网络损耗的值。
优选的，所述基于所述各支路电流幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的功率过载的值，包括：
计算所述各支路电流幅值的上限值超过额定载流量的线路数与总线路数的比值，作为在待评估时间断面的线路过载风险比例的值；
计算所述各支路电流幅值的上限值超过二次侧额定电流的变压器数与所有子系统中变压器总数的比值，作为在待评估时间断面的变压器过载风险比例的值；
计算所述各支路的首端线路电流幅值的下限值为负值的子系统数与所有子系统总数的比值，作为在待评估时间断面的功率倒送风险比例的值。
优选的，所述基于所述各节点电压幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的电压越限的值，包括：
计算所述各节点电压幅值的上限值和下限值偏离标称电压的最大值与标称电压的比值，作为在待评估时间断面的最大电压风险偏差的值；
计算所述各节点电压幅值的下限值低于最低标准电压值的节点数量与配电网节点数量的比值，作为在待评估时间断面的节点低电压风险比例的值；
计算所述各节点电压幅值的上限值高于最高标准电压值的节点数量与配电网节点数量的比值，作为在待评估时间断面的节点过电压风险比例的值。
优选的，所述基于线损率的上限值和下限值计算网络损耗的值，包括：
以所述线损率的上限值作为在待评估时间断面最大分段线损率的值；
以所述线损率的下限值作为在待评估时间断面最小分段线损率的值。
优选的，所述基于所述各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估，包括：
基于各下级指标的值确定各下级指标对预设评语集的隶属度，并基于各下级指标的综合权重构建下级指标的指标权重矩阵；
基于各下级指标对评语集的隶属度与下级指标的指标权重矩阵，模糊合成上层指标的模糊评级矩阵；
基于预设评语分数集、下级指标的指标权重矩阵以及所述模糊评级矩阵，计算各上层指标的综合评分；
基于各上层指标的综合评分和各上层指标的综合权重，计算配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分；
基于配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分进行配电网安全评估。
优选的，所述上层指标的综合评分的计算式为：
G＝C*w*R
其中，G为各上层指标的综合评分构成的指标评分矩阵，C为评语分数集矩阵，w为下级指标的指标权重矩阵，R为隶属度矩阵，隶属度矩阵中的rmn表示第m个下级指标对于第n个评语的隶属度。
优选的，所述基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重，包括：
基于各指标的值通过改进熵权法计算得到各指标的客观权重；
基于预先采用层次分析法确定的各指标的主观权重以及各指标的客观权重，进行线性加权得到各指标的综合权重。
优选的，所述各指标的客观权重的计算式为：
其中，ωe_e为改进熵权法确定的第e个指标的客观权重，S为所有指标的熵值和，He为第e个指标的熵值，o为指标个数。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种基于源荷不确定性的配电网安全评估系统，包括：数据获取模块、潮流计算模块、指标计算模块、权重计算模块和评估模块；
所述数据获取模块，用于获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据；
所述潮流计算模块，用于基于所述负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布；
所述指标计算模块，用于基于所述区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值；
所述权重计算模块，用于基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重；
所述评估模块，用于基于所述各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估。
优选的，所述潮流计算模块，具体用于：
基于在待评估时间断面的所述负荷概率预测数据，在区间潮流优化模型的约束条件约束范围内，分别求解所述区间潮流优化模型的多个目标函数，得到在待评估时间断面的置信区间对应的区间潮流分布；
其中，所述区间潮流优化模型的目标函数包括下述中的至少一种或多种：各支路电流幅值的上限值、各支路电流幅值的下限值、各节点电压幅值的上限值、各节点电压幅值的下限值、线损率的上限值和线损率的下限值；所述区间潮流优化模型的约束条件包括下述中的至少一种或多种：节点有功功率平衡约束、节点无功功率平衡约束、电压平衡约束、节点有功功率幅值约束、节点无功功率幅值约束、分时段电量稳定性约束和光伏出力变化一致性约束。
优选的，所述潮流计算模块中，所述区间潮流优化模型的表达式为：
其中，obj.表示要达到的目标，Min表示最小化，Max表示最大化，Iij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值，Vi为节点i处的电压幅值，ΔET表示配电网的第T个时段内线损率，s.t.为区间潮流优化模型中约束条件，Pj为配电网的节点j所需的有功功率，Qj为配电网的节点j所需的无功功率，Pij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的有功功率，Qij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的无功功率，Pjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的有功功率，Qjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的无功功率，Ui为配电网的节点i的电压幅值的平方，Uj为配电网的节点j的电压幅值的平方，lij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值的平方，rij为从配电网的节点i到节点j支路的阻抗，xij为从配电网的节点i到节点j支路的感抗，N为配电网的节点数量，L为配电网的支路数量，ΩN为配电网中节点的集合，ΩL为配电网中支路的集合，u(j)为与配电网的节点j连接的下游节点的集合，v(j)为与配电网的节点j连接的上游节点的集合，为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的上限，Pj 为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的下限，/>为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的上限，Qj 为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的下限，Pi(t)为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷需求量，E(Pi_f(t))为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷概率预测的期望值，T(i)为一天的时间分段集合，Pi'_pv(t+1)为配电网的第i'个光伏接入节点处t+1时间断面的光伏出力，Pi'_pv(t)为配电网的第i'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t+1)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t+1时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，i'_pv为配电网的第i'个光伏接入节点，j'_pv为配电网的第j'个光伏接入节点，C(n)为配电网的第n个地理位置相近的光伏节点集合。
优选的，所述指标计算模块，具体用于：
从待评估时间断面的所述区间潮流分布中提取配电网在待评估时间断面的各支路电流幅值的上限值、下限值、各节点电压幅值的上限值、下限值以及线损率的上限值、下限值；
基于所述各支路电流幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的功率过载的值；
基于所述各节点电压幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的电压越限的值；
基于线损率的上限值和下限值计算在待评估时间断面的网络损耗的值。
优选的，所述指标计算模块基于所述各支路电流幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的功率过载的值，包括：
计算所述各支路电流幅值的上限值超过额定载流量的线路数与总线路数的比值，作为在待评估时间断面的线路过载风险比例的值；
计算所述各支路电流幅值的上限值超过二次侧额定电流的变压器数与所有子系统中变压器总数的比值，作为在待评估时间断面的变压器过载风险比例的值；
计算所述各支路的首端线路电流幅值的下限值为负值的子系统数与所有子系统总数的比值，作为在待评估时间断面的功率倒送风险比例的值。
优选的，所述指标计算模块基于所述各节点电压幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的电压越限的值，包括：
计算所述各节点电压幅值的上限值和下限值偏离标称电压的最大值与标称电压的比值，作为在待评估时间断面的最大电压风险偏差的值；
计算所述各节点电压幅值的下限值低于最低标准电压值的节点数量与配电网节点数量的比值，作为在待评估时间断面的节点低电压风险比例的值；
计算所述各节点电压幅值的上限值高于最高标准电压值的节点数量与配电网节点数量的比值，作为在待评估时间断面的节点过电压风险比例的值。
优选的，所述指标计算模块基于线损率的上限值和下限值计算网络损耗的值，包括：
以所述线损率的上限值作为在待评估时间断面最大分段线损率的值；
以所述线损率的下限值作为在待评估时间断面最小分段线损率的值。
优选的，所述评估模块，具体用于：
基于各下级指标的值确定各下级指标对预设评语集的隶属度，并基于各下级指标的综合权重构建下级指标的指标权重矩阵；
基于各下级指标对评语集的隶属度与下级指标的指标权重矩阵，模糊合成上层指标的模糊评级矩阵；
基于预设评语分数集、下级指标的指标权重矩阵以及所述模糊评级矩阵，计算各上层指标的综合评分；
基于各上层指标的综合评分和各上层指标的综合权重，计算配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分；
基于配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分进行配电网安全评估。
优选的，所述评估模块中上层指标的综合评分的计算式为：
G＝C*w*R
其中，G为各上层指标的综合评分构成的指标评分矩阵，C为评语分数集矩阵，w为下级指标的指标权重矩阵，R为隶属度矩阵，隶属度矩阵中的rmn表示第m个下级指标对于第n个评语的隶属度。
优选的，所述权重计算模块，具体用于：
基于各指标的值通过改进熵权法计算得到各指标的客观权重；
基于预先采用层次分析法确定的各指标的主观权重以及各指标的客观权重，进行线性加权得到各指标的综合权重。
优选的，所述权重计算模块中各指标的客观权重的计算式为：
其中，ωe_e为改进熵权法确定的第e个指标的客观权重，S为所有指标的熵值和，He为第e个指标的熵值，o为指标个数。
基于同一发明构思，本发明还提供一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如前所述的一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法。
基于同一发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如前所述的一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
本发明提供一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法和系统，包括：获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据；基于负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布；基于区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值；基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重；基于各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估；本发明基于包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到的置信区间对应的区间潮流分布，充分考虑了配电网源荷双重不确定性，能够根据置信区间有效囊括所有配电网运行风险场景。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法流程图；
图2为本发明提供的配电网安全评估指标体系结构图；
图3为本发明提供的主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重的流程图；
图4为本发明提供的含分布式电源的10kV/400V双电压等级配电网结构图；
图5为本发明提供的一种基于源荷不确定性的配电网安全评估系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
实施例1：
针对现有配电网安全评估方法未能有效计及源荷显著不确定性特征，容易忽略部分极端运行风险情况以及指标导向性较差，存在指标冗杂、量化评估主观化等问题，为了全面考量各极端风险场景下的配电网安全状况，实现配电网运行风险的多维度综合评估，本发明提供一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法，基于负荷预测数据，先采用区间潮流优化模型计算各运行参数的区间分布，构建涵盖多时间断面风险的安全评价指标体系，再结合参数数据和评估指标，采用主客观线性加权的综合赋权方法，基于模糊评价模型实现配电网安全的综合量化评估，该方法流程示意图如图1所示，包括：
步骤1：获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据；
步骤2：基于负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布；
步骤3：基于区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值；
步骤4：基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重；
步骤5：基于各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估。
具体的，本发明步骤1中，通过获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据，来考量配电网的源荷不确定性特征，以及容易忽略部分极端运行风险情况。通过调整置信区间的数值，还能对应修改极端运行风险覆盖的范围。本实施例中，采用95％置信区间的负荷概率预测数进行后续的计算。
步骤2中，基于在待评估时间断面的负荷概率预测数据，在区间潮流优化模型的约束条件约束范围内，分别求解区间潮流优化模型的多个目标函数，得到在待评估时间断面的置信区间对应的区间潮流分布；
其中，区间潮流优化模型的目标函数包括下述中的至少一种或多种：各支路电流幅值的上限值、各支路电流幅值的下限值、各节点电压幅值的上限值、各节点电压幅值的下限值、线损率的上限值和线损率的下限值；区间潮流优化模型的约束条件包括下述中的至少一种或多种：节点有功功率平衡约束、节点无功功率平衡约束、电压平衡约束、节点有功功率幅值约束、节点无功功率幅值约束、分时段电量稳定性约束和光伏出力变化一致性约束。
区间潮流优化模型的表达式为：
其中，obj.表示要达到的目标，Min表示最小化，Max表示最大化，Iij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值，Vi为节点i处的电压幅值，ΔET表示配电网的第T个时段内线损率，s.t.为区间潮流优化模型中约束条件，Pj为配电网的节点j所需的有功功率，Qj为配电网的节点j所需的无功功率，Pij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的有功功率，Qij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的无功功率，Pjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的有功功率，Qjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的无功功率，Ui为配电网的节点i的电压幅值的平方，Uj为配电网的节点j的电压幅值的平方，lij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值的平方，rij为从配电网的节点i到节点j支路的阻抗，xij为从配电网的节点i到节点j支路的感抗，N为配电网的节点数量，L为配电网的支路数量，ΩN为配电网中节点的集合，ΩL为配电网中支路的集合，u(j)为与配电网的节点j连接的下游节点的集合，v(j)为与配电网的节点j连接的上游节点的集合，为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的上限，Pj 为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的下限，/>为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的上限，Qj 为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的下限，Pi(t)为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷需求量，E(Pi_f(t))为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷概率预测的期望值，T(i)为一天的时间分段集合，Pi'_pv(t+1)为配电网的第i'个光伏接入节点处t+1时间断面的光伏出力，Pi'_pv(t)为配电网的第i'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t+1)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t+1时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，i'_pv为配电网的第i'个光伏接入节点，j'_pv为配电网的第j'个光伏接入节点，C(n)为配电网的第n个地理位置相近的光伏节点集合。
求解上述区间潮流优化优化模型，得到所有支路电流幅值、节点电压幅值与线损率的最大和最小值，分别作为相应区间参数分布的上界和下界。
在本发明步骤3之前，需要先构建如图2所示的配电网安全评估指标体系。针对配电网运行的功率过载、电压越限、网络损耗三大系统运行要素，构建计及多时间断面风险的配电网安全评估指标体系，包括上层指标和各上层指标对应的下级指标；
其中上层指标包括下述中的至少一种或多种：功率过载、电压越限、网络损耗，功率过载的下级指标包括下述中的至少一种或多种：线路过载风险比例、变压器过载风险比例和功率倒送风险比例，电压越限的下级指标包括下述中的至少一种或多种：最大电压风险偏差、节点低电压风险比例和节点过电压风险比例，网络损耗的下级指标包括下述中的至少一种或多种：最大分段线损率和最小分段线损率。
步骤3中，针对每个具体指标，明确其量化表征方式。然后根据区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值。
3-1：过载风险主要面向系统的线路、变压器以及高比例新能源接入所导致的功率倒送现象。有关线路过载风险比例、变压器过载风险比例和功率倒送风险比例的量化表征方式如下：
(3-1a)线路过载风险比例RPLO,g(Proportion of line overload)
以一天24小时为目标周期，时间分辨率为15min，若线路电流区间上限超过额定载流量，则判定该线路存在过载风险，评估对象所包含的各电压等级配电网中，同一电压等级单个系统中存在过载风险的线路占总线路数的比例，计算公式如下：
式中，RPLO,g(t)为第t个时间断面线路过载风险比例，为第t个时间断面电流区间上限超过额定载流量的线路数，lall,g为系统的线路总条数，g为电压等级，包含35kV、10kV和400V。
(3-1b)变压器过载风险比例RPTO,g(Proportion of transformer overload)
以一天24小时为目标周期，时间分辨率为15min，若变压器二次侧电流区间上限超过额定电流，则判定该变压器存在过载风险，评估对象所包含的各电压等级配电网中，同一电压等级所有系统中存在过载风险的变压器占总变压器数的比例，计算公式如下：
式中，RPTO,g(t)为第t个时间断面变压器过载风险比例，为第t个时间断面电流区间上限超过二次侧额定电流的变压器数，Tall,g为所有子系统中变压器总数，g为电压等级，包含110kV、35kV和10kV。
(3-1c)功率倒送风险比例RPRR,g(Power reversal ratio)
以一天24小时为目标周期，时间分辨率为15min，仅考虑跨电压等级的功率倒送事件，若系统首端线路的功率区间下限为负，则判定系统存在倒送风险，评估对象所包含的各电压等级配电网中，同一电压等级中存在功率倒送风险的子系统占子系统总数的比例，计算公式如下：
式中，为第t个时间断面功率倒送风险比例，/>为第t个时间断面首端线路电流区间下限为负值的子系统数，Nall,g为子系统总数，g为电压等级，包含35kV、10kV和400V。
3-2：电压越限主要针对系统节点，对电压偏离标称电压的程度以及低电压和过电压两种电压越限情况进行评价，最大电压风险偏差水平、节点低电压和过电压风险比例指标的量化表征如下：
(3-2a)最大电压风险偏差RMVD,g(Maximum voltage deviation)
以一天24小时为目标周期，时间分辨率为15min，选取系统节点电压区间上下限偏离标称电压的最大值来衡量当前系统电压的风险状况，评估对象所包含的各电压等级配电网中，同一电压等级单一系统中电压区间上下限偏离标称电压的最大值，计算公式如下：
式中，RMVD,g(t)为第t个时间断面最大电压风险偏差，UN为系统标称电压，Umax,g(t)和Umin,g(t)分别为第t个时间断面单个系统中节点电压区间上限最大值和电压区间下限最小值，g为电压等级，包含35kV、10kV和400V。
(3-2b)节点低电压风险比例RPLVN,g(Proportion of low voltage nodes)
以一天24小时为目标周期，时间分辨率为15min，若节点电压区间下限低于该电压等级系统的最低标准电压则判定该节点存在低电压风险，评估对象所包含的各电压等级配电网中，同一电压等级单个系统中存在低电压风险的节点占节点总数的比例，计算公式如下：
式中，RPLVN,g(t)为第t个时间断面节点低电压风险比例，为第t个时间断面电压区间下限越过最低标准电压值的节点数量，Nall,g为系统节点总个数，g为电压等级，包含35kV、10kV和400V。
(3-2c)节点过电压风险比例RPON,g(Proportion of overvoltage nodes)
以一天24小时为目标周期，时间分辨率为15min，若节点电压区间上限高于该电压等级系统的最高标准电压则判定该节点存在过电压风险，评估对象所包含的各电压等级配电网中，同一电压等级单个系统中存在过电压风险的节点占节点总数的比例，计算公式如下：
式中，RPON,g(t)为第t个时间断面线路过载风险比例，为第t个时间断面电压区间上限越过最高标准电压值的节点数量，Nall,g为系统节点总个数，g为电压等级，包含35kV、10kV和400V。
3-3：系统线损率对于配电网安全的影响相较于功率过载、电压越限更为缓慢，可以从更长时间尺度上进行评估，同时考虑到区间优化模型变量的时空相关性，将一天24h根据实际用户用电特性进行分段，进而引入光伏出力变化趋势一致性和需求侧消纳的分时段总电量稳定性约束，计算不同时段系统网络损耗的区间值。
(3-3a)最大分段线损率RMSLL,g(Maximum segmented line loss rate)
所述最大分段线损率的量化表征为：在目标周期内评估对象所包含的各电压等级配电网中，同一电压等级单一系统中属于划分时段内所有时间断面的网络损耗之和的区间上限值，计算式如下：
RMSLL,g(T)＝maxΔEg(T),T∈n
式中，RMSLL,g(T)为第T个时段内的分段线损最大值，ΔEg(T)为第T个时段的线损率，max表示选取线损率最大值，n为一天的时间分段数，具体根据用户用能行为特征进行划分，g为电压等级，包含35kV、10kV和400V。
(3-3b)最小分段线损率RLSLL,g(Least segmented line loss rate)
所述最小分段线损率的量化表征为：在目标周期内评估对象所包含的各电压等级配电网中，同一电压等级单一系统中属于划分时段内所有时间断面的网络损耗之和的区间下限值，计算式如下：
RLSLL,g(T)＝minΔEg(T),T∈n
式中，RLSLL,g(T)为第T个时段内的分段线损最小值，ΔEg(T)为第T个时段的线损率，min表示选取线损率最小值，n为一天24h的时间分段数，具体根据用户用能行为特征进行划分，g为电压等级，包含35kV、10kV和400V。
本发明基于主要运行风险要素构建的配电网安全评估指标体系计算公式简洁、指向性明确，便于实际理解与应用
步骤4中，基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重的流程如图3所示，其中客观权重是由改进熵权法计算的，由改进熵权法能够避免当指标熵值差异较小时出现权重差异较大的情况，即不再只考虑单一指标的信息量在总信息量中的占比，还考虑了指标之间信息量的差异性。
步骤4之前，需要预先基于层次分析法，利用比率标度法确定指标主观权重。
4-1：主观权重计算过程，包括：
4-1-1、构造判断矩阵
参照九级标度法，基于实际经验分析，对体系内隶属于同一父指标的层间指标两两比较，逐层建立判断矩阵。
九级标度法具体如下所示：
判断矩阵构建中的比率标度法如下：
4-1-2、一致性检验
一般采用一致性指标CI来衡量一个标度的优劣，令
其中，λmax为判断矩阵的最大特征根，n为矩阵阶数。
当随机一致性比率CR小于0.1时，认为层次单排序结果有较好的一致性。
否则需要调整判断矩阵元素取值，其中RI随矩阵阶数增加而增大，具体如下：
其中N为矩阵阶数，RI为随机一致性指标。
4-1-3、权重计算
求出最大特征值对应的特征向量，进行归一化处理，即可得到AHP法获得的主观权重向量wa_i。
4-2：基于改进熵权法，结合客观数据确定指标客观权重
设有m’个样本，记为S＝{S1，S2，…，Sm’}，有n’个指标，记为X＝{X1，X2，…，Xn’}，样本测量数据矩阵Bm’n’。
4-2-1、归一化处理测量矩阵B＝(bef)m’*n’，令
其中，bef为样本e中指标f的历史测量数值，pef为归一化后的指标数值，e＝1，2，…，m’为样本个数；f＝1，2，…，n’为指标个数，。
4-2-2、计算各指标的信息熵值H为：
/>
其中，Hf为第f个指标的熵值，当pef＝0时，规定peflog2pef＝0，则有0≤Hf≤1。
4-2-3、计算各指标权重
由信息熵理论可知当分析熵值差距不大时，其所提供的有效信息量也应当相近。而传统熵权法在熵值均接近1时，会出现相近熵值的指标权重差异较大这一现象进行变更，因此对传统熵权法的熵权值标准处理方法进行变更，具体如下：
标准化处理方式为：
He为第e个指标的熵值，熵值最大为1，熵值越大则表示信息混乱度越高，即所能提供的信息量越少，相应指标的权重占比也应越少，o为指标个数。
变更后的处理方式为：
式中ωe_e为熵权法确定的第e个指标的客观权重，S为所有指标的熵值和。
改进熵权法能够避免当指标熵值差异较小时出现权重差异较大的情况，即不再只考虑单一指标的信息量在总信息量中的占比，还考虑了指标之间信息量的差异性。
4-3：基于主客观线性加权计算指标的综合权重。
所述综合权重的计算式为：
综合权重＝加权因子*主观权重+(1-加权因子)*客观权重。
其中，所述加权因子是由最小二乘法计算得到的。加权因子的值也可根据实际情况确定各个指标的不同主客观权重偏好。
步骤4中确定的各指标综合权重如下：
其中字母表示权重，各级指标权重满足A+B+C＝1；a1+a2+a3+＝1；b1+b2+b3＝1，c1+c2＝1具体综合权重获取流程图如图3所示。
步骤5具体内容如下：
(5-1)确定因素集A、评语集V、权重集w和评语分数集C；
(5-2)确定各三级指标(即下级指标)对评语集的隶属度，确保各个因素所对应隶属度之和为1，具体可以采用主观统计法、标准隶属函数法等方法；
(5-3)基于上述步骤所得的隶属度与指标权重矩阵，模糊合成二级指标(即上层指标)的模糊评级矩阵，再根据设定的评语集分数集计算得到各二级指标的综合评分，计算公式如下：
C*w*R＝G
式中，C为各评语对应分值矩阵，w为三级指标权重矩阵，R为模糊评价矩阵，矩阵中的rmn表示第m个指标对于第n个评语集的隶属度，G为二级指标评分矩阵。
(5-4)基于二级指标得分与权重得到一级指标配电网综合安全评分(即配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分)，基于该评分进行配电网安全评估。
实施例2：
下面给出一个基于源荷不确定性的配电网安全评估方法的具体示例。
由于新型配电系统供能侧大量分布式电源无序化接入、单体容量不一，需求侧用户能源结构单一、用能特性多样化，致使源荷双侧不确定性持续加剧，生成多种潜在风险场景，如何基于复杂耦合的源荷不确定特性，对多维场景下的配电网运行安全进行全风险覆盖安全评估，是本发明解决的核心问题。如图4所示含分布式电源的10kV/400V双电压等级配电网结构图，具体如下：
例如在某一时间断面至未来一段时间内，由于光照强度等因素变化导致光伏出力呈现出剧烈波动性，而此时用户侧的需求量的同样随机转变时，如果两者的出力变化趋势，即源荷双侧供需的变化便会造成一系列的影响，当400V系统新能源出力大幅增加而荷侧用能需求相对不变甚至减小的情况下，消纳量不足可能会发生系统节点过电压，甚至功率跨电压倒送至10kV系统等风险事件，反之由10kV上级电网提供的电能增多，可能出现变压器过载、节点低多电压等风险事件，此外，多种场景下的配电网的电压偏差、综合线损等也大不相同。通过采用本发明可以涵盖多极端风险场景，对多时间断面的配电网主要风险要素进行量化评估，进而依据评分对系统安全进行常态化预警，助力于安全保护决策生成。
实施例3：
本发明还提供一种基于源荷不确定性的配电网安全评估系统，如图5所示，包括：数据获取模块、潮流计算模块、指标计算模块、权重计算模块和评估模块；
所述数据获取模块，用于获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据；
所述潮流计算模块，用于基于所述负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布；
所述指标计算模块，用于基于所述区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值；
所述权重计算模块，用于基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重；
所述评估模块，用于基于所述各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估。
其中，所述潮流计算模块，具体用于：
基于在待评估时间断面的所述负荷概率预测数据，在区间潮流优化模型的约束条件约束范围内，分别求解所述区间潮流优化模型的多个目标函数，得到在待评估时间断面的置信区间对应的区间潮流分布；
其中，所述区间潮流优化模型的目标函数包括下述中的至少一种或多种：各支路电流幅值的上限值、各支路电流幅值的下限值、各节点电压幅值的上限值、各节点电压幅值的下限值、线损率的上限值和线损率的下限值；所述区间潮流优化模型的约束条件包括下述中的至少一种或多种：节点有功功率平衡约束、节点无功功率平衡约束、电压平衡约束、节点有功功率幅值约束、节点无功功率幅值约束、分时段电量稳定性约束和光伏出力变化一致性约束。
其中，所述潮流计算模块中，所述区间潮流优化模型的表达式为：
其中，obj.表示要达到的目标，Min表示最小化，Max表示最大化，Iij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值，Vi为节点i处的电压幅值，ΔET表示配电网的第T个时段内线损率，s.t.为区间潮流优化模型中约束条件，Pj为配电网的节点j所需的有功功率，Qj为配电网的节点j所需的无功功率，Pij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的有功功率，Qij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的无功功率，Pjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的有功功率，Qjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的无功功率，Ui为配电网的节点i的电压幅值的平方，Uj为配电网的节点j的电压幅值的平方，lij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值的平方，rij为从配电网的节点i到节点j支路的阻抗，xij为从配电网的节点i到节点j支路的感抗，N为配电网的节点数量，L为配电网的支路数量，ΩN为配电网中节点的集合，ΩL为配电网中支路的集合，u(j)为与配电网的节点j连接的下游节点的集合，v(j)为与配电网的节点j连接的上游节点的集合，为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的上限，Pj 为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的下限，Qj为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的上限，Qj 为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的下限，Pi(t)为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷需求量，E(Pi_f(t))为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷概率预测的期望值，T(i)为一天的时间分段集合，Pi'_pv(t+1)为配电网的第i'个光伏接入节点处t+1时间断面的光伏出力，Pi'_pv(t)为配电网的第i'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t+1)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t+1时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，i'_pv为配电网的第i'个光伏接入节点，j'_pv为配电网的第j'个光伏接入节点，C(n)为配电网的第n个地理位置相近的光伏节点集合。
其中，所述指标计算模块，具体用于：
从待评估时间断面的所述区间潮流分布中提取配电网在待评估时间断面的各支路电流幅值的上限值、下限值、各节点电压幅值的上限值、下限值以及线损率的上限值、下限值；
基于所述各支路电流幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的功率过载的值；
基于所述各节点电压幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的电压越限的值；
基于线损率的上限值和下限值计算在待评估时间断面的网络损耗的值。
其中，所述指标计算模块基于所述各支路电流幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的功率过载的值，包括：
计算所述各支路电流幅值的上限值超过额定载流量的线路数与总线路数的比值，作为在待评估时间断面的线路过载风险比例的值；
计算所述各支路电流幅值的上限值超过二次侧额定电流的变压器数与所有子系统中变压器总数的比值，作为在待评估时间断面的变压器过载风险比例的值；
计算所述各支路的首端线路电流幅值的下限值为负值的子系统数与所有子系统总数的比值，作为在待评估时间断面的功率倒送风险比例的值。
其中，所述指标计算模块基于所述各节点电压幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的电压越限的值，包括：
计算所述各节点电压幅值的上限值和下限值偏离标称电压的最大值与标称电压的比值，作为在待评估时间断面的最大电压风险偏差的值；
计算所述各节点电压幅值的下限值低于最低标准电压值的节点数量与配电网节点数量的比值，作为在待评估时间断面的节点低电压风险比例的值；
计算所述各节点电压幅值的上限值高于最高标准电压值的节点数量与配电网节点数量的比值，作为在待评估时间断面的节点过电压风险比例的值。
其中，所述指标计算模块基于线损率的上限值和下限值计算网络损耗的值，包括：
以所述线损率的上限值作为在待评估时间断面最大分段线损率的值；
以所述线损率的下限值作为在待评估时间断面最小分段线损率的值。
其中，所述评估模块，具体用于：
基于各下级指标的值确定各下级指标对预设评语集的隶属度，并基于各下级指标的综合权重构建下级指标的指标权重矩阵；
基于各下级指标对评语集的隶属度与下级指标的指标权重矩阵，模糊合成上层指标的模糊评级矩阵；
基于预设评语分数集、下级指标的指标权重矩阵以及所述模糊评级矩阵，计算各上层指标的综合评分；
基于各上层指标的综合评分和各上层指标的综合权重，计算配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分；
基于配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分进行配电网安全评估。
其中，所述评估模块中上层指标的综合评分的计算式为：
G＝C*w*R
其中，G为各上层指标的综合评分构成的指标评分矩阵，C为评语分数集矩阵，w为下级指标的指标权重矩阵，R为隶属度矩阵，隶属度矩阵中的rmn表示第m个下级指标对于第n个评语的隶属度。
其中，所述权重计算模块，具体用于：
基于各指标的值通过改进熵权法计算得到各指标的客观权重；
基于预先采用层次分析法确定的各指标的主观权重以及各指标的客观权重，进行线性加权得到各指标的综合权重。
其中，所述权重计算模块中各指标的客观权重的计算式为：
其中，ωe_e为改进熵权法确定的第e个指标的客观权重，S为所有指标的熵值和，He为第e个指标的熵值，o为指标个数。
实施例4：
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor、DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能，以实现上述实施例中一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法的步骤。
实施例5：
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (16)

1.一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法，其特征在于，包括：
获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据；
基于所述负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布；
基于所述区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值；
基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重；
基于所述各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布，包括：
基于在待评估时间断面的所述负荷概率预测数据，在区间潮流优化模型的约束条件约束范围内，分别求解所述区间潮流优化模型的多个目标函数，得到在待评估时间断面的置信区间对应的区间潮流分布；
其中，所述区间潮流优化模型的目标函数包括下述中的至少一种或多种：各支路电流幅值的上限值、各支路电流幅值的下限值、各节点电压幅值的上限值、各节点电压幅值的下限值、线损率的上限值和线损率的下限值；所述区间潮流优化模型的约束条件包括下述中的至少一种或多种：节点有功功率平衡约束、节点无功功率平衡约束、电压平衡约束、节点有功功率幅值约束、节点无功功率幅值约束、分时段电量稳定性约束和光伏出力变化一致性约束。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述区间潮流优化模型的表达式为：
obj.Min Iij，Max Iij，Min Vi，Max Vi，MinΔET，MaxΔET
其中，obj.表示要达到的目标，Min表示最小化，Max表示最大化，Iij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值，Vi为节点i处的电压幅值，ΔET表示配电网的第T个时段内线损率，s.t.为区间潮流优化模型中约束条件，Pj为配电网的节点j所需的有功功率，Qj为配电网的节点j所需的无功功率，Pij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的有功功率，Qij为从配电网的节点i到节点j的支路传输的无功功率，Pjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的有功功率，Qjk为从配电网的节点j到节点k的支路传输的无功功率，Ui为配电网的节点i的电压幅值的平方，Uj为配电网的节点j的电压幅值的平方，lij为配电网从节点i到节点j的支路上的电流幅值的平方，rij为从配电网的节点i到节点j支路的阻抗，xij为从配电网的节点i到节点j支路的感抗，N为配电网的节点数量，L为配电网的支路数量，ΩN为配电网中节点的集合，ΩL为配电网中支路的集合，u(j)为与配电网的节点j连接的下游节点的集合，v(j)为与配电网的节点j连接的上游节点的集合，为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的上限，Pj 为配电网的节点j有功功率需求波动区间数的下限，/>为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的上限，Qj 为配电网的节点j无功功率需求波动区间数的下限，Pi(t)为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷需求量，E(Pi_f(t))为配电网的第i个节点在t时间断面的负荷概率预测的期望值，T(i)为一天的时间分段集合，Pi'_pv(t+1)为配电网的第i'个光伏接入节点处t+1时间断面的光伏出力，Pi'_pv(t)为配电网的第i'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t+1)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t+1时间断面的光伏出力，Pj'_pv(t)为配电网的第j'个光伏接入节点处在t时间断面的光伏出力，i'_pv为配电网的第i'个光伏接入节点，j'_pv为配电网的第j'个光伏接入节点，C(n)为配电网的第n个地理位置相近的光伏节点集合。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述配电网安全评估指标体系包括上层指标和各上层指标对应的下级指标；
其中所述上层指标包括下述中的至少一种或多种：功率过载、电压越限、网络损耗，所述功率过载的下级指标包括下述中的至少一种或多种：线路过载风险比例、变压器过载风险比例和功率倒送风险比例，所述电压越限的下级指标包括下述中的至少一种或多种：最大电压风险偏差、节点低电压风险比例和节点过电压风险比例，所述网络损耗的下级指标包括下述中的至少一种或多种：最大分段线损率和最小分段线损率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值，包括：
从待评估时间断面的所述区间潮流分布中提取配电网在待评估时间断面的各支路电流幅值的上限值、下限值、各节点电压幅值的上限值、下限值以及线损率的上限值、下限值；
基于所述各支路电流幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的功率过载的值；
基于所述各节点电压幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的电压越限的值；
基于线损率的上限值和下限值计算在待评估时间断面的网络损耗的值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述各支路电流幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的功率过载的值，包括：
计算所述各支路电流幅值的上限值超过额定载流量的线路数与总线路数的比值，作为在待评估时间断面的线路过载风险比例的值；
计算所述各支路电流幅值的上限值超过二次侧额定电流的变压器数与所有子系统中变压器总数的比值，作为在待评估时间断面的变压器过载风险比例的值；
计算所述各支路的首端线路电流幅值的下限值为负值的子系统数与所有子系统总数的比值，作为在待评估时间断面的功率倒送风险比例的值。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述各节点电压幅值的上限值和下限值计算在待评估时间断面的电压越限的值，包括：
计算所述各节点电压幅值的上限值和下限值偏离标称电压的最大值与标称电压的比值，作为在待评估时间断面的最大电压风险偏差的值；
计算所述各节点电压幅值的下限值低于最低标准电压值的节点数量与配电网节点数量的比值，作为在待评估时间断面的节点低电压风险比例的值；
计算所述各节点电压幅值的上限值高于最高标准电压值的节点数量与配电网节点数量的比值，作为在待评估时间断面的节点过电压风险比例的值。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于线损率的上限值和下限值计算网络损耗的值，包括：
以所述线损率的上限值作为在待评估时间断面最大分段线损率的值；
以所述线损率的下限值作为在待评估时间断面最小分段线损率的值。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估，包括：
基于各下级指标的值确定各下级指标对预设评语集的隶属度，并基于各下级指标的综合权重构建下级指标的指标权重矩阵；
基于各下级指标对评语集的隶属度与下级指标的指标权重矩阵，模糊合成上层指标的模糊评级矩阵；
基于预设评语分数集、下级指标的指标权重矩阵以及所述模糊评级矩阵，计算各上层指标的综合评分；
基于各上层指标的综合评分和各上层指标的综合权重，计算配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分；
基于配电网在配电网安全评估指标体系的综合评分进行配电网安全评估。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述上层指标的综合评分的计算式为：
G＝C*w*R
其中，G为各上层指标的综合评分构成的指标评分矩阵，C为评语分数集矩阵，w为下级指标的指标权重矩阵，R为隶属度矩阵，隶属度矩阵中的rmn表示第m个下级指标对于第n个评语的隶属度。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重，包括：
基于各指标的值通过改进熵权法计算得到各指标的客观权重；
基于预先采用层次分析法确定的各指标的主观权重以及各指标的客观权重，进行线性加权得到各指标的综合权重。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述各指标的客观权重的计算式为：
其中，ωe_e为改进熵权法确定的第e个指标的客观权重，S为所有指标的熵值和，He为第e个指标的熵值，o为指标个数。
13.一种基于源荷不确定性的配电网安全评估系统，其特征在于，包括：数据获取模块、潮流计算模块、指标计算模块、权重计算模块和评估模块；
所述数据获取模块，用于获取包含源荷双侧的配电网的极端运行风险情况对应置信区间的负荷概率预测数据；
所述潮流计算模块，用于基于所述负荷概率预测数据，通过求解区间潮流优化模型得到置信区间对应的区间潮流分布；
所述指标计算模块，用于基于所述区间潮流分布，计算配电网安全评估指标体系中各指标的值；
所述权重计算模块，用于基于各指标的值，采用主客观线性加权的综合赋权方法计算各指标的综合权重；
所述评估模块，用于基于所述各指标的值和综合权重通过模糊评价方法进行配电网安全评估。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述潮流计算模块，具体用于：
基于在待评估时间断面的所述负荷概率预测数据，在区间潮流优化模型的约束条件约束范围内，分别求解所述区间潮流优化模型的多个目标函数，得到在待评估时间断面的置信区间对应的区间潮流分布；
其中，所述区间潮流优化模型的目标函数包括下述中的至少一种或多种：各支路电流幅值的上限值、各支路电流幅值的下限值、各节点电压幅值的上限值、各节点电压幅值的下限值、线损率的上限值和线损率的下限值；所述区间潮流优化模型的约束条件包括下述中的至少一种或多种：节点有功功率平衡约束、节点无功功率平衡约束、电压平衡约束、节点有功功率幅值约束、节点无功功率幅值约束、分时段电量稳定性约束和光伏出力变化一致性约束。
15.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至12中任一项所述的一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至12中任一项所述的一种基于源荷不确定性的配电网安全评估方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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