一种含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法及系统与流程

本发明涉及配电网连锁故障风险评估，尤其涉及一种含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法及系统。

背景技术：

1、近年来，随着分布式能源的大规模接入，配电网的形态特征将发生根本性颠覆，部分用电负荷变为“产销者”，辐射状潮流也将变为双向潮流，导致配电网停电机理发生显著变化，传统的可靠性评估方法难以适用，亟需提出适用于大规模分布式能源接入的配电网停电机理分析方法。

2、现有的配电网停电机理分析方法主要包括：

3、1)供电可靠性评估：供电可靠性评估方法广泛应用于对配电网停电机理进行定量分析。这些方法包括但不限于故障模式影响分析、故障树分析、马尔可夫模型、蒙特卡洛模拟等，以评估系统中各个元件的可靠性和系统的停电风险。

4、2)故障传播分析：故障传播分析方法基于图论、网络分析、复杂系统理论等方法，用于研究故障在配电网中的传播路径和影响范围，揭示故障扩散的机制和规律。

5、3)动态仿真模拟：动态仿真模拟基于时序数据和模型，通过模拟不同故障事件、负荷变化和分布式能源接入的场景，以分析配电网的停电机理。

6、现有的配电网连锁故障风险评估方法较考虑地较为片面，认为电压越限分布式发电机就会脱网，但现有分布式发电机的逆变器能够保证其在规定的变化范围和时间间隔内不脱网连续运行，即现有方法对配电网连锁故障风险的量化不准确。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明提供了一种含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法及系统，能够解决背景技术中提到的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

5、第一方面，本发明提供了一种含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法，包括：

6、获取目标配电网中线路故障数据、光伏机组出力状态数据以及负荷水平数据；

7、基于所述目标配电网中线路故障数据、光伏机组出力状态数据以及负荷水平数据建立分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型以及含大规模分布式能源接入的配电网故障场景集；

8、对所述分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型进行仿真，输出各场景下的平均缺供电量，评估连锁故障风险。

9、作为本发明所述的含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法的一种优选方案，其中：所述分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型包括：不确定区域、不脱网运行区以及脱网运行区，所述不确定区域包括三个不确定子区域。

10、作为本发明所述的含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法的一种优选方案，其中：所述分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型还包括：设置s1～s5五种情况的光伏端电压跌落，分别位于不确定区域、不脱网运行区以及脱网运行区区域内。

11、作为本发明所述的含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法的一种优选方案，其中：所述含大规模分布式能源接入的配电网故障场景集包括：非常严重、一般严重以及不严重三种状态的故障场景集；

12、当线路故障为任意最严重的三条线路之一、光伏机组出力状态为弱发状态且负荷水平为负荷峰值时，此时为非常严重状态；

13、当线路故障为任意最严重的三条线路之一、光伏机组出力状态为中等状态且负荷水平为正常时，此时为一般严重状态；

14、当线路故障为任意最严重的三条线路之一、光伏机组出力状态为满发状态且负荷水平为负荷低于正常水平时，此时为不严重状态。

15、作为本发明所述的含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法的一种优选方案，其中：所述含大规模分布式能源接入的配电网故障场景集还包括：影响线路故障后果严重度指标包括支路开断脆弱指标、节点电压偏移指标以及电气结构重要度指标。

16、作为本发明所述的含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法的一种优选方案，其中：所述基于所述目标配电网中线路故障数据、光伏机组出力状态数据以及负荷水平数据建立分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型以及含大规模分布式能源接入的配电网故障场景集还包括：

17、评估线路故障对电网造成的综合影响，记支路开断脆弱指标为fi1，节点电压偏移指标为fi2，电气结构重要度指标为fi3，综合风险责任评价指标fi4的计算步骤如下：

18、构造行数为nl、列数为3的模糊隶属度矩阵r；

19、分别计算指标f1、f2和f3的熵，基于各指标的熵，计算对应的指标熵权；

20、计算线路i的综合风险责任评价指标fi4，根据综合风险责任指标fi4，即可评估线路故障对电网造成的综合影响，构建网格化配电网故障场景集。

21、作为本发明所述的含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法的一种优选方案，其中：所述对所述分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型进行仿真，输出各场景下的平均缺供电量，评估连锁故障风险包括：

22、建立分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型；

23、建立网格化配电网故障场景集；

24、遍历场景集，抽取故障类型、故障持续时间相关故障信息；

25、基于pscad平台计算配电网发生短路故障后的潮流，将故障持续时间和各节点电压代入分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型，得到分布式光伏脱网的概率；

26、以概率βk抽取分布式光伏的并网状态，判断是否有线路过载，若有，则断开该线路；

27、若无，则连锁故障结束，根据元件的故障顺序，计算缺供电量，并输出各场景下的平均缺供电量。

28、第二方面，本发明提供了一种含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估系统，包括：

29、数据获取模块，用于获取目标配电网中线路故障数据、光伏机组出力状态数据以及负荷水平数据；

30、场景集建立模块，用于基于所述目标配电网中线路故障数据、光伏机组出力状态数据以及负荷水平数据建立分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型以及含大规模分布式能源接入的配电网故障场景集；

31、评估模块，用于对所述分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型进行仿真，输出各场景下的平均缺供电量，评估连锁故障风险。

32、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。

33、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提出一种含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估方法及系统，获取目标配电网中线路故障数据、光伏机组出力状态数据以及负荷水平数据；基于所述目标配电网中线路故障数据、光伏机组出力状态数据以及负荷水平数据建立分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型以及含大规模分布式能源接入的配电网故障场景集；对所述分布式光伏低电压穿越能力不确定性模型进行仿真，输出各场景下的平均缺供电量，评估连锁故障风险。本发明在含大规模分布式能源接入的配电网连锁故障风险评估中考虑了分布式发电机组低电压穿越能力的不确定性，评估结果更加准确，可较为准确地预测连锁故障的传播路径。