一种多线路并列供电系统过负荷停运概率计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多线路并列供电系统过负荷停运概率计算方法。
【背景技术】
[0002] 保障对负荷可持续性供电是电网追求的目标之一。负荷是综合性的，往往受多种 因素的影响，在一定运行周期（1小时、1天、1月、1年、5年、10年等）内总是波动的，而且这 种波动性具有很大的不确定性和随机性。负荷通过线路与电源连接，并在正常运行情况下 从电源获得电力和电量。
[0003] 负荷仅通过一条线路与电源相连接，一旦发生线路故障、过负荷或检修而退出运 行的情况，负荷将失去电源的供电，负荷被供电可靠性较低。
[0004] 负荷通过多条线路与一个或多个电源相连接，一旦发生一条线路故障、过负荷或 检修而退出运行的情况，负荷也不会失去电源的供电，供电可靠性会有较高的保证。只有当 所有与电源相连接的线路故障、过负荷或检修而退出运行时，负荷才会完全失去电源。当负 荷很大时，一旦一条线路过负荷退出运行并导致余下线路都同时过负荷，负荷也会因余下 线路退出运行而完全失去电源；如果两条或多条线路同时过负荷退出运行，余下线路过负 荷并退出运行的可能性很大，也会造成整个供电系统的完全停运。可见，因线路过负荷并退 出运行所带来的这个供电系统停运的风险很大，给负荷带来的影响和损失也很大。因此，需 要确定这种风险的大小，为供电管理提供技术指导。
[0005] 以往通常采用潮流计算方法来确定线路过负荷的状态，这种方法对负荷波动的不 确定性和随机性所造成的线路过负荷状态很难做出准确的估计；加上线路因故障和检修而 退出运行的状态的不确定性和随机性，会增大这种方法对过负荷状态估计更大的难度并使 估计效果更不可信。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题，就是提供一种多线路并列供电系统过负荷停运概率 计算方法，采用一种概率计算的方法来计算多线路并列供电系统过负荷停运概率，其基本 原理是同时考虑线路运行方式和负荷的不确定性和随机性，通过电网能量管理系统EMS获 取线路和负荷的数据，在考虑线路运行方式的不确定性时引入线路运行的概率模型，在考 虑负荷的不确定性时引入负荷波动的概率模型，假设线路运行方式变化和负荷的波动均服 从正态分布，在概率分析的基础上计算多条线路并列运行供电系统过负荷停运的概率，为 供电管理以及电网调度运行提供必要的技术支撑。
[0007] 研究表明，多线路并列供电系统过负荷停运概率与下列因素有关：运行周期内服 从正态分布的线路输送功率、负荷功率的大小决定，同时也由线路允许的最大输送功率的 大小决定。
[0008] 解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
[0009] -种多线路并列供电系统过负荷停运概率计算方法，所述的供电系统由并列的队 条线路Li、L2、L3、…、组成，其负荷为SD;设第i条线路输送功率、允许的最大输送功率、 要求的备用容量、允许的过负荷时间分别为Su、、Ru、G，并列的队条线路L i、L2、L3、…、 均同时过负荷并同时退出运行时须同时满足下列三个条件是：
(υ； (2); (3)；
[0013] 第i条线路输送功率Su为随机变量并服从均值为μ su、方差为σ su的正态分布， ;负荷为随机变量并服
,y-a j_y. 从均值为μ D、方差为〇D的正态分布；
[0014] 其特征是：所述的方法包括以下步骤：
[0015] Sl从电网能量管理系统EMS获取线路运行数据和负荷数据，包括10年内每一个时 段视在功率、有功功率和无功功率；
[0016] S2针对从电网能量管理系统EMS获取的输送功率（视在功率），采用概率分析的 方法，计算并确定第i α = 1，2,...，队，队为并列线路的数量）条线路输送功率按照正态分 布规律变化的均值μ su和方差〇 Su，计算并确定所有线路总的输送功率按照正态分布规 律变化的均值μ %和方差σ %;
[0017] S3针对从电网能量管理系统EMS获取的负荷功率数据，采用概率分析的方法，确 定负荷功率按照正态分布规律变化的均值μ D和方差σ D;
[0018] S4计算多线路并列供电系统过负荷停运概率，计算公式为：
[0019]
[0020] 式中erf (y)为误差函数，其表达式为：
[0021]
[0022] 本发明的技术效果是：利用本发明所提出的多线路并列供电系统过负荷停运概率 计算方法，可以计算出在一定运行周期（1小时、1天、1月、1年、5年、10年等）内多变压器 并列供电系统过负荷停运的概率，帮助和指导运行人员准确掌握线路和负荷的运行情况及 其功率的波动状态，为营销工作和检修工作提供技术方法，为电网调度运行提供技术支撑。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明所针对的多线路并列供电系统组成和连接关系示意图；
[0024] 图2是本发明所提出的多线路并列供电系统过负荷停运概率计算方法的流程框 图。
[0025] 图1中的附图标记表示如下：1-并列运行的第一条线路，2-并列运行的第队条线 路，3_母线，4_负荷。
【具体实施方式】
[0026] 下面参照附图并结合实例对本发明的【具体实施方式】做进一步详细描述。
[0027] 参见图1，本发明的多线路并列供电系统过负荷停运概率计算方法实施例对应的 供电系统，由并列的队条线路L L3、…、组成，其负荷为SD。
[0028] 设第i条线路输送功率、允许的最大输送功率、要求的备用容量、允许的过负荷时 间分别为S u、I、Ru、巧,，并列的队条线路L ^LpL3、…、Ljvt均同时过负荷并同时退出运 行时须同时满足下列三个条件是：
⑴， (2)； ⑶I J-'1 「0032] 笛?·备线路输1关功蜜S,.为贿和,亦景非服从抱彳首为u .、方差为σ SLi的正态分布，
.荷为随机变量并服 从均值为μ D、方差为〇D的正态分布；
[0033] 参见图2,本发明的方法包括以下步骤：
[0034] 图2中的步骤1描述线路和负荷数据信息的获取
[0035] 从电网能量管理系统EMS获取线路运行数据和负荷数据，10年内每一个时段视在 功率、有功功率和无功功率等。
[0036] 图2中的步骤2描述线路功率变化的概率密度函数确定及其参数计算的过程和方 法
[0037] 针对从电网能量管理系统EMS获取的输送功率，采用概率分析的方法，计算并确 定第i (i = 1，2,...，队，队为并列线路的数量）条线路输送功率按照正态分布规律变化的 均值μ Su和方差〇 Su，计算并确定所有线路总的输送功率按照正态分布规律变化的均值 4%和方差〇%。
[0038] 图2中的步骤3描述负荷功率波动的概率密度函数确定及其参数计算的过程和方 法
[0039] 针对从电网能量管理系统EMS获取的负荷功率数据，采用概率分析的方法，确定 负荷功率按照正态分布规律变化的均值μ D和方差σ D。
[0040] 图2中的步骤4描述过负荷停运概率计算的过程和方法，计算公式如下：
[0041]
[0042] 式中erf (y)为误差函数，其表达式为：
[0043]
【主权项】
1. 一种多线路并列供电系统过负荷停运概率计算方法，所述的供电系统由并列的I条 线路Li、L2、L3、…、组成，其负荷为sD;设第i条线路输送功率、允许的最大输送功率、要 求的备用容量、允许的过负荷时间分别为Su^Ru、fu.，并列的队条线路!^、!^、!^、…、 均同时过负荷并同时退出运行时须同时满足下列三个条件是：第i条线路输送功率一^;为随机变量并服从均值为ysu、方差为〇su的正态分布，;负荷为随机变量并服 从均值为yD、方差为〇D的正态分布； 其特征是：所述的方法包括以下步骤： S1从电网能量管理系统EMS获取线路运行数据和负荷数据，包括10年内每一个时段视 在功率、有功功率和无功功率； S2针对从电网能量管理系统EMS获取的输送功率，采用概率分析的方法，计算并确定 第i条线路输送功率按照正态分布规律变化的均值ySu和方差〇Su，计算并确定所有线路 总的输送功率按照正态分布规律变化的均值和方差〇W 其中的i= 1，2, ? ? ?，，队为并列线路的数量； S3针对从电网能量管理系统EMS获取的负荷功率数据，采用概率分析的方法，确定负 荷功率按照正态分布规律变化的均值yD和方差〇 D; S4计算多线路并列供电系统过负荷停运概率，计算公式为：
【专利摘要】一种多线路并列供电系统过负荷停运概率计算方法，包括以下步骤：S1从电网能量管理系统EMS获取10年内每一个时段视在功率、有功功率和无功功率；S2采用概率分析的方法，计算并确定第i条线路输送功率按照正态分布规律变化的均值μSLi和方差σSLi,计算并确定所有线路总的输送功率按照正态分布规律变化的均值μSL和方差σSL；S3针对从电网能量管理系统EMS获取的负荷功率数据，采用概率分析的方法，确定负荷功率按照正态分布规律变化的均值μD和方差σD；S4计算多线路并列供电系统过负荷停运概率，计算公式为：<maths num="0001"></maths>式中erf(y)为误差函数，其表达式为：本发明在概率分析的基础上计算多条线路并列运行供电系统过负荷停运的概率，可为供电管理以及电网调度运行提供必要的技术支撑。
【IPC分类】G06Q50/06, G06Q10/06
【公开号】CN105096039
【申请号】CN201510423926
【发明人】袁炜灯, 吴杰康, 黄强, 郑风雷, 刘树安, 李启亮, 曾荣均, 黄安平, 程涛
【申请人】广东电网有限责任公司东莞供电局, 广东工业大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月17日