基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113762748A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202110990858.7G06F111/04(2020.01)(22)申请日2021.08.26G06F111/08(2020.01)(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区双清路30号清华大学(72)发明人闫云琦陈颖崔正达李博达王志强张翼(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人吴欢燕(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q10/04(2012.01)G06F30/20(2020.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书2页说明书12页附图3页(54)发明名称基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法及系统(57)摘要本发明提供一种基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法及系统，方法包括：提取韧性电网中的双向线路，构建双向线路集；采用灵敏度分析法从双向线路集中提取关键线路；以关键线路的方向概率作为决策变量，以决策变量的上下界作为约束条件，以负荷停运损失风险作为目标函数，构建线路潮流方向优化模型；根据线路潮流方向优化模型，对关键线路的潮流方向进行概率寻优，得到韧性电网的风险估计区间。本发明提供的基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法及系统，通过提取关键线路，并通过线路潮流方向优化模型优化对电网风险影响较大的线路方向，不仅可以提高风险评估结果的可靠性，还可以更快的估计风险区间，提高了风险评估效率。CN113762748ACN113762748A权利要求书1/2页1.一种基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法，其特征在于，包括：提取韧性电网中的双向线路，构建双向线路集；采用灵敏度分析法从所述双向线路集中提取得到关键线路；以所述关键线路的方向概率作为决策变量，以所述决策变量的上下界作为约束条件，并以负荷停运损失风险作为目标函数，构建得到线路潮流方向优化模型；根据所述线路潮流方向优化模型，对所述关键线路的潮流方向进行概率寻优，得到韧性电网的风险估计区间。2.根据权利要求1所述的一种基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法，其特征在于，采用灵敏度分析法从所述双向线路集中提取得到关键线路，包括：设置所述双向线路集中各条双向线路朝两方向供电的归一化概率均为0.5，并计算当前的初始负荷停运损失风险；依次将所述双向线路集中其中一条双向线路调整为单方向供电，并分别计算调整后的负荷停运损失风险；根据调整后的负荷停运损失风险和初始负荷停运损失风险，得到各条双向线路对应的风险相对变化量；将各条双向线路对应的风险相对变化量分别与预设的风险变化阈值进行比较，提取风险相对变化量大于风险变化阈值的双向线路，作为关键线路。3.根据权利要求2所述的一种基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法，其特征在于，所述负荷停运损失风险的计算过程，包括：构建扩展概率图模型，利用预先从韧性配电网的电网拓扑文件和电网线路故障概率表中获得的已知数据，并通过所述扩展概率图模型中节点有电概率方程组，计算得到目标时段各时刻负荷节点的有电概率；将所述目标时段各时刻负荷节点的有电概率转换为目标时段各时刻负荷节点的失电概率，根据所述目标时段各时刻负荷节点的失电概率，计算得到负荷停运损失风险。4.根据权利要求3所述的一种基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法，其特征在于，所述节点有电概率方程组为：式中，P(ei)表示节点i的有电概率，ΩS表示电源节点集，Ωi表示节点i的相邻节点集，Ωl表示负荷节点集，P(ej→i)表示线路j→i方向的有电概率；其中，所述线路j→i方向的有电概率的计算公式为：P(ej→i)＝P(ej‑i)δji式中，P(ej‑i)表示j‑i间线路的有电概率，δji表示线路j‑i朝j→i方向供电的归一化概率。5.根据权利要求3所述的一种基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法，其特征在于，所述负荷停运损失风险的计算公式为：2CN113762748A权利要求书2/2页其中，R表示全网负荷停运损失风险，Pi表示负荷节点i的负荷功率，Wi表示负荷节点i的单位功率负荷停运的价值损失，表示t时刻负荷节点的失电概率，Ωl表示负荷节点集。6.根据权利要求1所述的一种基于线路潮流方向优化的韧性电网风险评估方法，其特征在于，所述线路潮流方向优化模型为：s.t.0≤δ≤1P(ei→j)＝P(ei‑j)δij其中，δ表示关键线路的方向概率，R(x)表示负荷停运损失风险表达式，f(x,p')表示具有方向性的节点有电概率方程组，P(ei→j)表示线路i→j方向的有电概率，P(ei‑j)表示i‑j间线路的有电概率，δij表示线路i‑j朝i→j方向供电的归一化概率。7.一