一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法

本发明涉及电力系统的运行，尤其涉及一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法。

背景技术：

1、随着可再生能源发电技术的进步和环保意识的增强，可再生能源在现代配电网中的渗透率不断提高。虽然可再生能源发电更清洁、更环保，但其间歇性和波动性将对配电网的可靠运行造成挑战。可靠性通常是指电力系统持续稳定地向用户提供所需电力服务的能力，可靠性评估模型主要分为仿真方法和解析方法。考虑可再生能源发电的不确定性的可靠性评估通常采用仿真方法，而且缺乏对可再生能源和各种开关设备的综合建模。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一个目的在于提出一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法，以提高可靠性评估的准确性。

3、本发明的第二个目的在于提出一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估系统。

4、本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

6、为达上述目的，本发明第一方面提出了一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法，包括：

7、基于包含可再生能源的配电网的出力数据构建混合高斯分布模型；

8、基于所述配电网的出力数据和运行数据构建可靠性评估模型，所述可靠性评估模型包括可靠性目标函数和含有机会约束的约束条件；

9、基于所述混合高斯分布模型的分位数求解算法将所述机会约束转化为确定性约束以得到目标约束条件；

10、获取所述配电网处于不同工况下的目标出力数据和目标运行数据；

11、将满足所述目标约束条件的目标出力数据和目标运行数据输入所述可靠性目标函数计算得到配电网的可靠性。

12、在本发明的第一方面的方法中，所述可靠性目标函数包括平均停电时间目标函数、平均停电次数目标函数、平均发电削减时间目标函数、发电削减期望值目标函数和电量不足期望值目标函数。

13、在本发明的第一方面的方法中，含有机会约束的约束条件包括故障波及范围约束、含有机会约束的运行约束、可用性约束和指标计算约束。

14、在本发明的第一方面的方法中，所述故障波及范围约束包括断路器动作后的故障波及范围约束、自动开关动作后的故障波及范围约束和人工操作后的故障波及范围约束。

15、在本发明的第一方面的方法中，所述基于所述混合高斯分布模型的分位数求解算法将所述机会约束转化为确定性约束以得到目标约束条件，包括：引入与可再生能源发电有关的随机变量；将所述机会约束转换为包含随机变量和随机变量的分位数的目标形式；利用所述混合高斯分布模型的分位数求解算法求解随机变量的分位数；将所述随机变量的分位数的解代入所述目标形式以实现将机会约束转化为确定性约束，完成机会约束转化后的约束条件为目标约束条件。

16、为达上述目的，本发明第二方面提出了一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估系统，包括：

17、第一建模模块，用于基于配电网的出力数据构建混合高斯分布模型；

18、第二建模模块，用于基于配电网的出力数据和运行数据构建可靠性评估模型，所述可靠性评估模型包括可靠性目标函数和含有机会约束的约束条件；

19、转化模块，用于基于所述混合高斯分布模型的分位数求解算法将所述机会约束转化为确定性约束以得到目标约束条件；

20、获取模块，用于获取所述配电网处于不同工况下的目标出力数据和目标运行数据；

21、计算模块，用于将满足所述目标约束条件的目标出力数据和目标运行数据输入所述可靠性目标函数计算得到配电网的可靠性。

22、在本发明的第二方面的系统中，所述第二建模模块中，所述可靠性目标函数包括平均停电时间目标函数、平均停电次数目标函数、平均发电削减时间目标函数、发电削减期望值目标函数和电量不足期望值目标函数，所述含有机会约束的约束条件包括故障波及范围约束、含有机会约束的运行约束、可用性约束和指标计算约束。

23、在本发明的第二方面的系统中，所述转化模块，具体用于：引入与可再生能源发电有关的随机变量；将所述机会约束转换为包含随机变量和随机变量的分位数的目标形式；利用所述混合高斯分布模型的分位数求解算法求解随机变量的分位数；将所述随机变量的分位数的解代入所述目标形式以实现将机会约束转化为确定性约束，完成机会约束转化后的约束条件为目标约束条件。

24、为达上述目的，本发明第三方面提出了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现本发明第一方面提出的方法。

25、为达上述目的，本发明第四方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现本发明第一方面提出的方法。

26、本发明提供的考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法、系统、电子设备及存储介质，通过基于包含可再生能源的配电网的出力数据构建混合高斯分布模型；基于配电网的出力数据和运行数据构建可靠性评估模型，可靠性评估模型包括可靠性目标函数和含有机会约束的约束条件；基于混合高斯分布模型的分位数求解算法将机会约束转化为确定性约束以得到目标约束条件；获取配电网处于不同工况下的目标出力数据和目标运行数据；将满足目标约束条件的目标出力数据和目标运行数据输入可靠性目标函数计算得到配电网的可靠性。在这种情况下，考虑了可再生能源接入带来的不确定性，针对可靠性评估模型中的机会约束，通过混合高斯分布模型的分位数求解算法求解分位数以将机会约束转化为确定性约束，进而得到目标约束条件，目标约束条件能够更加准确地筛选目标出力数据和目标运行数据，因此利用满足目标约束条件的目标出力数据和目标运行数据评估配电网的可靠性，能够提高可靠性评估的准确性。

27、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述可靠性目标函数包括平均停电时间目标函数、平均停电次数目标函数、平均发电削减时间目标函数、发电削减期望值目标函数和电量不足期望值目标函数。

3.根据权利要求1所述的考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法，其特征在于，含有机会约束的约束条件包括故障波及范围约束、含有机会约束的运行约束、可用性约束和指标计算约束。

4.根据权利要求3所述的考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述故障波及范围约束包括断路器动作后的故障波及范围约束、自动开关动作后的故障波及范围约束和人工操作后的故障波及范围约束。

5.根据权利要求1所述的考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述基于所述混合高斯分布模型的分位数求解算法将所述机会约束转化为确定性约束以得到目标约束条件，包括：

6.一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估系统，其特征在于，所述第二建模模块中，所述可靠性目标函数包括平均停电时间目标函数、平均停电次数目标函数、平均发电削减时间目标函数、发电削减期望值目标函数和电量不足期望值目标函数，所述含有机会约束的约束条件包括故障波及范围约束、含有机会约束的运行约束、可用性约束和指标计算约束。

8.根据权利要求6所述的考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估系统，其特征在于，所述转化模块，具体用于：引入与可再生能源发电有关的随机变量；将所述机会约束转换为包含随机变量和随机变量的分位数的目标形式；利用所述混合高斯分布模型的分位数求解算法求解随机变量的分位数；将所述随机变量的分位数的解代入所述目标形式以实现将机会约束转化为确定性约束，完成机会约束转化后的约束条件为目标约束条件。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提出一种考虑可再生能源不确定性的配电网可靠性评估方法，该方法包括基于包含可再生能源的配电网的出力数据构建混合高斯分布模型；基于配电网的出力数据和运行数据构建可靠性评估模型，可靠性评估模型包括可靠性目标函数和含有机会约束的约束条件；基于混合高斯分布模型的分位数求解算法将机会约束转化为确定性约束以得到目标约束条件；获取配电网处于不同工况下的目标出力数据和目标运行数据；将满足目标约束条件的目标出力数据和目标运行数据输入可靠性目标函数计算得到配电网的可靠性。利用本发明的方法能够提高可靠性评估的准确性。

技术研发人员：吴文传,孙亚祺,蔺晨晖,方治
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31