一种计及风电不确定性的暂态稳定风险在线评估方法

摘要

本发明涉及一种计及风电不确定性的暂态稳定风险在线评估方法。该方法包括下述步骤：1）确定风电功率超短期预测值及其置信区间估计；2）确定暂态稳定概率计算的基础条件；3）确定暂态稳定故障概率；4）判断是否发生暂态失稳；5）对暂态稳定故障后果严重度进行评估；6）对暂态失稳后果严重程度进行评估；7）计算暂态稳定风险评估指标；8）判断是否所有线路暂态风险评估指标都已计算；9）输出暂态稳定风险评估指标值；本发明的方法对输电线路乃至整个系统进行暂态稳定评估，很好地把系统暂态稳定的概率和造成的后果有机结合起来，调度运行人员依据得到的多种暂态稳定风险指标进行系统运行决策。

主权项

一种计及风电不确定性的暂态稳定风险在线评估方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：1)确定风电功率超短期预测值及其置信区间估计；2)确定暂态稳定概率计算的基础条件；3)确定暂态稳定故障概率；4)判断是否发生暂态失稳；5)对暂态稳定故障后果严重度进行评估；6)对暂态失稳后果严重程度进行评估；7)计算暂态稳定风险评估指标；8)判断是否所有线路暂态风险评估指标都已计算；9)输出暂态稳定风险评估指标值；所述步骤1)中，基于混沌时间序列模型，利用广域监测系统WAMS实时量测风电功率数据和风电功率历史数据，计算得到风电功率预测值P_pred(t)；根据功率预测误差概率分布计算得到风电功率预测值P_pred(t)的置信区间；所述超短期指的是15分钟；所述混沌时间序列模型是基于相空间重构，利用加权一阶局域预测法得到风电功率超短期预测公式；采用风电场相对误差统计功率预测误差概率分布；所述风电场相对误差e_t为t时刻的风电功率预测值P_pred(t)与风电功率实测值P_meas(t)的差，即用下述(19)式表示：e_t＝P_pred(t)‑P_meas(t)    (19)；所述计算得到风电功率超短期预测值的置信区间包括下述步骤：a、判断风电功率预测值P_pred(t)的所属功率区段；b、查找所述功率区段对应的误差概率密度曲线；c、确定功率概率密度；d、寻找累计概率大于或等于置信区间度1‑α的区间作为置信区间；所述步骤a中，所述功率区段包括等分的十个区段；所述步骤b中，所述误差概率密度曲线呈正态分布曲线，所述误差概率密度函数用下述(23)式表示：$f\left(x\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi }{\sigma }_f}{e}^{-\frac{{(x-{\mu }_f)}^2}{2{{\sigma }_f}^2}}---\left(23\right);$式中：μ_f为随机变量的期望值；σ_f为随机变量的标准差；所述步骤c中，根据(23)式确定各功率区段的功率概率密度；暂态稳定概率包括线路故障发生概率、线路故障类型概率和线路故障位置概率；若线路发生的故障均为永久性故障，且两条线路同时发生故障的概率不计，则线路L_k上发生故障的概率用下述(24)式表示：$P_r\left(L_k\right)=1-e^{-{\lambda }_{k}t}(k=\mathrm{1,2},...,m)---\left(24\right);$式中：P_r(L_k)为线路发生的故障概率；λ_k表示时间段内的线路L_k的故障频率；t表示故障持续时间；m为自然数；所述故障类型按严重程度分为三相接地、两相接地、相间短路和单相接地；故障类型为C_j的故障发生的频率为f_j，则其发生的概率用下述(25)式表示：$P_r\left(C_j\right)=\frac{f_j}{\underset{i=1}{\overset{4}{\Sigma }}{f}_j}(j=\mathrm{1,2},...,4)---\left(25\right);$且有：$\underset{j=1}{\overset{4}{\Sigma }}{P}_r\left(C_j\right)=1---\left(26\right);$式中：P_r(C_j)为线路的故障类型概率；f_j为线路故障发生的频率；若线路的总长度为L，故障点到线路首端的距离为L_d，定义变量D：$D=\frac{L_d}{L}---\left(27\right);$所述线路故障位置概率用下述(28)式表示：$\underset{h=1}{\overset{n_d}{\Sigma }}{P}_r\left(D_h\right)=1---\left(28\right);$式中：P_r(D_h)表示线路上第h个故障点发生故障的概率；n_d表示线路上离散故障点总数。