CN110176759B - 一种孤网自治运行能力评估方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种孤网自治运行能力评估方法及装置，所述方法包括获取孤网电网的参数，根据所述孤网电网的参数计算受电比例、重载率、电源互补率、备用系数、协同性、涉网参数切换对电网发电量的影响、可控负荷比例、网源互补性，根据上述参数组成关联矩阵并计算关联系数和指标权重，根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果。本发明通过上述方法，有效地对孤网电网进行评估，为孤网进行设计和故障解决提供基础，解决了现有孤网电网缺乏有效的评估手段，使得孤网电网设计和故障解决缺乏科学依据的问题。

Description

一种孤网自治运行能力评估方法及装置

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种孤网自治运行能力评估方法及装置。

背景技术

随着电力***的发展，发电厂规模也变得越来越大。由于地理与经济等因素的制约，电厂建设一般远离城市，而城市作为负荷高度密集的地点，主要依靠外部电网输入电能，以实现用电平衡。此外，随着国家能源战略和电网规划的开展，以及西气东送、西电东输等资源优化配置的推进导致高受电比城市受端电网现象凸显。国内外频繁的大停电事故表明，大型受端电网故障难以杜绝，而一旦发生大面积停电，电力供应瘫痪等事故，势必将造成巨大的经济损失，引发严重的社会后果。当受端电网失去外部电力输入形成孤网时，能否维持自身稳定、自治运行就变得尤为关键。

目前对于孤网运行能力的研究大多单纯从局部技术出发，缺少对网源荷互动以及电网整体的理解。同时也非常缺乏对于大型受端电网孤网自治能力的评估，而孤网自治运行能力的评估对电力***的规划、运行和故障处理等多方面也有着重要的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种孤网自治运行能力评估方法及装置。

本发明提供的一种孤网自治运行能力评估方法，所述方法包括：

获取孤网电网的参数，所述孤网电网的参数包括孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量、所述孤网中电网总负荷、处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量、每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类、所述每一发电机组的可控属性、涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和、所述每一发电机组的备用容量及额定功率、每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数、任一设备和线路的负荷率；

根据孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量和所述孤网中电网总负荷计算受电比例；

根据处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量计算重载率；

根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算电源互补率；

根据每一发电机组的备用容量及额定功率计算发电机组备用系数；

根据每一发电机组的发电量和所述每一发电机组的可控属性计算协同性；

根据涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和计算涉网参数切换对电网发电量的影响；

根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、孤网中电网总负荷和负荷的级数计算可控负荷比例；

根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性；

根据所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述协同性、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性构建关联矩阵；

根据所述关联矩阵计算关联系数和指标权重；

根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果。

进一步地，根据孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量和所述孤网中电网总负荷计算受电比例具体包括：

计算受电比例公式具体为

所述X₁为受电比例，所述P_lur为孤网中单根外部联络线上接收输入的功率，所述k为所述外部联络线的数量，所述P_∑load表示电网总的负荷。

进一步地，根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算电源互补率具体包括：

根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算每一类发电机组的总发电量；

对总发电量最大的一类发电机组计算发电量平均值，计算公式具体为

所述P_mavg为所述总发电量最大的一类发电机组的发电量平均值，所述P_mi为归属所述总发电量最大的一类发电机组的每一发电机组的发电量，所述p为所述总发电量最大的一类发电机组的发电机组数量；

根据所述总发电量最大的一类发电机组的发电量平均值、归属所述总发电量最大的一类发电机组的每一发电机组的发电量计算所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差，计算公式具体为

所述σ_A为所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差；

计算所有发电机组发电量平均值，计算公式具体为

所述P_avg为所有发电机组发电量的平均值，所述P_i为单一发电机组的发电量，所述q为发电机组的总数量；

根据所述单一发电机组的发电量、所述所有发电机组发电量的平均值计算

所有发电机组发电量标准差，计算公式具体为

所述σ_B为所述所有发电机组发电量标准差；

根据所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差、所述所有发电机组发电量标准差计算电源互补率，计算电源互补率公式具体为

所述X₃为电源互补率。

进一步地，根据涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和计算涉网参数切换对电网发电量的影响具体包括：

计算涉网参数切换对电网发电量的影响的公式具体为

所述X₆为涉网参数切换对电网发电量的影响，所述∑P_i为涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和，所述∑P_o为涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和，所述∑P_w为涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和。

进一步地，根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、孤网中电网总负荷和负荷的级数计算可控负荷比例具体包括：

根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数计算孤网中电网可控负荷，计算孤网中电网可控负荷

所述P_lc为孤网中电网可控负荷，所述k_v为每一级负荷的参与因子，所述P_lv为每一级负荷的功率，所述h为当前负荷的级数，所述v为负荷的级数从1到h；

根据孤网中电网可控负荷和孤网中电网总负荷计算可控负荷比例

所述X₇为可控负荷比例，所述P_Σload为孤网中电网总负荷。

进一步地，根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性具体包括：

根据任一设备和线路的负荷率计算所有设备和线路的负荷率的平均值，计算公式具体为

所述η_avg为所有设备和线路的负荷率的平均值，所述z为所有设备和线路的总数量，所述η_w为任一设备和线路的负荷率；

根据任一设备和线路的负荷率、所有设备和线路的负荷率的平均值计算负荷率的标准差，计算公式具体为

所述σ_τ为负荷率的标准差；

根据所有设备和线路的负荷率的平均值、负荷率的标准差计算网源荷互补性，计算公式具体为

所述X₈为网源荷互补性。

进一步地，根据所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述协同性、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性依次构建关联矩阵具体包括：

构建关联矩阵

所述i表示数据组数，1≤i≤m，所述m表示数据组数大于i；所述j表示每一组数据元素的元素量，1≤j≤n，所述n＝8。

进一步地，根据所述关联矩阵计算关联系数和指标权重具体包括：

预设参考数列X₀＝(X₀₀,X₀₁,...,X_0j,...,X_0n)；

计算关联矩阵的每个元素和所述预设参考数列中与所述每个元素对应的元素差值的绝对值，计算公式为[Δ_k]＝(z_k-z₀)，k＝1,2,...n，所述k为数据组数，z_k为关联矩阵第k组数据元素，z₀为预设参考数列的数据元素，所述[Δ_k]为关联矩阵的每个元素和所述预设参考数列中与所述每个元素对应的元素差值的绝对值；

计算关联系数公式为

所述ξ_ij为关联系数，所述Δ_i,j为关联矩阵与所述预设参考数列的差值，所述ρ为分辨系数；

令

推出

ρ＝{ρ(1),ρ(2),...,ρ(n)}，ρ(k)取值包括：

当

时，取ρ(k)＝1.5ε(k)；

当

时，取ρ(k)＝2ε(k)；

当

时，取ρ(k)＝0.9；

当ε(k)＝0时，随意取值；

根据所述Δ_i,j、所述ρ，计算关联系数ξ_ij；

定义第i个评价指标的熵值

所述Hi为所述第i个评价指标的熵值，所述f_ij是第j项指标下第i个方案占该指标的比重；

计算f_ij的公式具体为

所述X_ij为第i组数据的第j个元素；

当f_ij＝0时，f_ij ln f_ij＝0；

第i个评价指标的熵权定义为

且满足条件

计算得到指标权重W＝{ω₁,ω₂,...,ω_n}。

进一步地，根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分具体包括：

计算评估得分的公式具体为

Φ_i∈[0，1]，所述i＝2，3,...,m；j＝1,2,...,n，ω_j为第j个指标的权重，ξ_i(j)为关联系数。

本发明提供的一种孤网自治运行能力评估装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取孤网电网的参数，所述孤网电网的参数包括孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量、所述孤网中电网总负荷、处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量、每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类、所述每一发电机组的可控属性、涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和、所述每一发电机组的备用容量及额定功率、每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数、任一设备和线路的负荷率；

第一计算单元，用于根据孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量和所述孤网中电网总负荷计算受电比例；

第二计算单元，用于根据处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量计算重载率；

第三计算单元，用于根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算电源互补率；

第四计算单元，用于根据每一发电机组的备用容量及额定功率计算发电机组备用系数；

第五计算单元，用于根据每一发电机组的发电量和所述每一发电机组的可控属性计算协同性；

第六计算单元，用于根据涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和计算涉网参数切换对电网发电量的影响；

第七计算单元，用于根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、孤网中电网总负荷和负荷的级数计算可控负荷比例；

第八计算单元，用于根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性；

构建单元，用于根据所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述协同性、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性构建关联矩阵；

第九计算单元，用于根据所述关联矩阵计算关联系数和指标权重；

评估单元，用于根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果。

实施本发明，具有如下有益效果：

通过本发明，获取孤网电网的参数，根据所述孤网电网的参数计算受电比例、重载率、电源互补率、备用系数、协同性、涉网参数切换对电网发电量的影响、可控负荷比例、网源互补性，根据上述参数组成关联矩阵并计算关联系数和指标权重，根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果，解决了现有孤网电网缺乏有效的评估手段，使得孤网电网设计和故障解决缺乏科学依据的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的孤网自治运行能力评估方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的孤网自治运行能力评估装置的结构图。

图3是本发明实施例提供的孤网电网结构图。

具体实施方式

本专利核心内容为获取孤网电网数据，计算孤网电网自治能力的评估得分，据此评估该孤网电网自治能力，以下结合附图和实施例对该方法和装置具体实施方式做进一步说明。

下面将详细描述本发明提供的孤网自治运行能力评估方法及装置的实施例。

如图1所示，本发明提供一种孤网自治运行能力评估方法，所述方法包括：

步骤S101、获取孤网电网的参数，所述孤网电网的参数包括孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量、所述孤网中电网总负荷、处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量、每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类、所述每一发电机组的可控属性、涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和、所述每一发电机组的备用容量及额定功率、每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数、任一设备和线路的负荷率。

需要说明的是，孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、孤网中电网总负荷、处于重载状态的设备和线路的数量通过探测获取后存放在数据库中，其余数据都预存在数据库中，通过查询就可以获取。

步骤S102、根据孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量和所述孤网中电网总负荷计算受电比例。

需要说明的是，受电比例是指孤网接收外部输入的功率，计算受电比例公式具体为

所述X₁为受电比例，所述P_lur为孤网中单根外部联络线上接收输入的功率，所述k为所述外部联络线的数量，所述P_∑load表示电网总的负荷。

步骤S103、根据处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量计算重载率。

需要说明的是，一般设备或者线路的负荷大于80％，则评价该设备或者线路处于重载状态，计算公式具体为

所述X₂为重载率，所述j_hl表示处于重载状态的设备(或线路)的数量，j_all表示设备(或线路)的总数量。

步骤S104、根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算电源互补率。

需要说明的是，计算步骤具体为：

根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算每一类发电机组的总发电量；

对总发电量最大的一类发电机组计算发电量平均值，计算公式具体为

所述P_mavg为所述总发电量最大的一类发电机组的发电量平均值，所述P_mi为归属所述总发电量最大的一类发电机组的每一发电机组的发电量，所述p为所述总发电量最大的一类发电机组的发电机组数量；

根据所述总发电量最大的一类发电机组的发电量平均值、归属所述总发电量最大的一类发电机组的每一发电机组的发电量计算所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差，计算公式具体为

所述σ_A为所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差；

计算所有发电机组发电量平均值，计算公式具体为

所述P_avg为所有发电机组发电量的平均值，所述P_i为单一发电机组的发电量，所述q为发电机组的总数量；

根据所述单一发电机组的发电量、所述所有发电机组发电量的平均值计算

所有发电机组发电量标准差，计算公式具体为

所述σ_B为所述所有发电机组发电量标准差；

根据所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差、所述所有发电机组发电量标准差计算电源互补率，计算电源互补率公式具体为

所述X₃为电源互补率。

步骤S105、根据每一发电机组的备用容量及额定功率计算发电机组备用系数。

需要说明的是，计算发电机组备用系数的的公式具体为

X₄表示机组备用系数，P_Bi表示单个机组备用容量，P_Ni表示单个发电机组的额定功率。

步骤S106、根据每一发电机组的发电量和所述每一发电机组的可控属性计算协同性。

需要说明的是，计算协同性公式为

所述X₅表示不可控电源发电量占所有发电量的比例，所述P_unl表示单个不可控电源发电机组的发电量。

步骤S107、根据涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和计算涉网参数切换对电网发电量的影响。

需要说明的是，计算涉网参数切换对电网发电量的影响的公式具体为

所述X₆为涉网参数切换对电网发电量的影响，所述∑P_i为涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和，所述∑P_o为涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和，所述∑P_w为涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和。

步骤S108、根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、孤网中电网总负荷和负荷的级数计算可控负荷比例。

需要说明的是，根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数计算孤网中电网可控负荷，计算孤网中电网可控负荷

所述P_lc为孤网中电网可控负荷，所述k_v为每一级负荷的参与因子，所述P_lv为每一级负荷的功率，所述h为当前负荷的级数，所述v为负荷的级数从1到h；

根据孤网中电网可控负荷和孤网中电网总负荷计算可控负荷比例

所述X₇为可控负荷比例，所述P_Σload为孤网中电网总负荷。

步骤S109、根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性。

需要说明的是，根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性具体包括：

根据任一设备和线路的负荷率计算所有设备和线路的负荷率的平均值，计算公式具体为

所述η_avg为所有设备和线路的负荷率的平均值，所述z为所有设备和线路的总数量，所述η_w为任一设备和线路的负荷率；

根据任一设备和线路的负荷率、所有设备和线路的负荷率的平均值计算负荷率的标准差，计算公式具体为

所述σ_τ为负荷率的标准差；

根据所有设备和线路的负荷率的平均值、负荷率的标准差计算网源荷互补性，计算公式具体为

所述X₈为网源荷互补性。

进一步需要说明的是，步骤S102至步骤S109并无先后顺序，可以同时进行，也可以按照任意顺序进行。

步骤S110、根据所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、所述协同性、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性依次构建关联矩阵。

具体地，根据多组所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、所述协同性、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性依次构建关联矩阵包括：

构建关联矩阵

所述i表示数据组数，1≤i≤m，所述m表示数据组数大于i；所述j表示每一组数据元素的元素量，1≤j≤n，所述n＝8。

步骤S111、根据所述关联矩阵计算关联系数和指标权重具体包括：

预设参考数列X₀＝(X₀₀,X₀₁,...,X_0j,...,X_0n)；

计算关联矩阵的每个元素和所述预设参考数列中与所述每个元素对应的元素差值的绝对值，计算公式为[Δ_k]＝(z_k-z₀)，k＝1,2,...n，所述k为数据组数，z_k为关联矩阵第k组数据元素，z₀为预设参考数列的数据元素，所述[Δ_k]为关联矩阵的每个元素和所述预设参考数列中与所述每个元素对应的元素差值的绝对值；

计算关联系数公式为

所述ξ_ij为关联系数，所述Δ_i,j为关联矩阵与所述预设参考数列的差值，所述ρ为分辨系数；

令

推出

ρ＝{ρ(1),ρ(2),...,ρ(n)}，ρ(k)取值包括：

当

时，取ρ(k)＝1.5ε(k)；

当

时，取ρ(k)＝2ε(k)；

当

时，取ρ(k)＝0.9；

当ε(k)＝0时，随意取值；

根据所述Δ_i,j、所述ρ，计算关联系数ξ_ij；

定义第i个评价指标的熵值

所述Hi为所述第i个评价指标的熵值，所述f_ij是第j项指标下第i个方案占该指标的比重；

计算f_ij的公式具体为

所述X_ij为第i组数据的第j个元素；

当f_ij＝0时，f_ij ln f_ij＝0；

第i个评价指标的熵权定义为

且满足条件

计算得到指标权重W＝{ω₁,ω₂,...,ω_n}。

步骤S112、根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果。

步骤S112具体包括：

计算评估得分的公式具体为

Φ_i∈[0，1]，所述i＝2，3,...,m；j＝1,2,...,n，ω_j为第j个指标的权重，ξ_i(j)为关联系数。

如图2所示，本发明提供一种孤网自治运行能力评估装置，所述装置包括：

获取单元201，用于获取孤网中电网的参数，所述孤网电网的参数包括孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量、所述孤网中电网总负荷、处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量、每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类、所述每一发电机组的可控属性、涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和、所述每一发电机组的备用容量及额定功率、每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数、任一设备和线路的负荷率；

第一计算单元202，用于根据孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量和所述孤网中电网总负荷计算受电比例；

第二计算单元203，用于根据处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量计算重载率；

第三计算单元204，用于根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算电源互补率；

第四计算单元205，用于根据每一发电机组的备用容量及额定功率计算发电机组备用系数；

第五计算单元206，用于根据每一发电机组的发电量和所述每一发电机组的可控属性计算协同性；

第六计算单元207，用于根据涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和计算涉网参数切换对电网发电量的影响；

第七计算单元208，用于根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、孤网中电网总负荷和负荷的级数计算可控负荷比例；

第八计算单元209，用于根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性；

构建单元210，用于根据所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述协同性、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性构建关联矩阵；

第九计算单元211，用于根据所述关联矩阵计算关联系数和指标权重；

评估单元212，用于根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果。

如图3所示，本发明提供一种孤网电网结构，以三相电源模型作为与主网相连的外部电网模型，配有相应电压等级的变压器若干，并以此作为区域电网分区标准，将其分为3个片区。同时该结构图包含4个发电机组模型，每台发电机组配有一台变压器为相应片区负载供电。整个电网共28个负荷节点，***频率为50Hz。

1)局部孤网参数设置

各个分区的负荷参数及发电机组模型参数如下表1所示：

表1 三个分区分级负荷及发电机参数

2)评估数据采集

依据建立的仿真***，根据前文确定的高受电比例局部电网孤立运行网源荷协调支撑能力综合评估指标体系，采集受电比例X₁、运行状态X₂、不同机组组成X₃、多机组可调容量X₄、出力协同特性X₅、涉网参数切换影响X₆、负荷多级减载X₇、局部电网网源荷互补协调性X₈相关数据，具体信息如下表2：

表2 评估数据收集

表3 典型样本评估结果

预设评价范围为[1,0.75)之间的评估结果定为优良，[0.75,0.5)为中等，[0.5,0.25)为合格，[0.25,0]为不合格。

实施本发明，具有如下有益效果：

通过本发明，获取孤网电网的参数，根据所述孤网电网的参数计算受电比例、重载率、电源互补率、备用系数、协同性、涉网参数切换对电网发电量的影响、可控负荷比例、网源互补性，根据上述参数组成关联矩阵并计算关联系数和指标权重，根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果，解决了现有孤网电网缺乏有效的评估手段，使得孤网电网设计和故障解决缺乏科学依据的问题。

普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种孤网自治运行能力评估方法，其特征在于，所述方法包括：

获取孤网电网的参数，所述孤网电网的参数包括孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量、所述孤网中电网总负荷、处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量、每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类、所述每一发电机组的可控属性、涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和、所述每一发电机组的备用容量及额定功率、每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数、任一设备和线路的负荷率；

根据孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量和所述孤网中电网总负荷计算受电比例；

根据处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量计算重载率；

根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算电源互补率；

根据每一发电机组的备用容量及额定功率计算发电机组备用系数；

根据每一发电机组的发电量和所述每一发电机组的可控属性计算协同性；

根据涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和计算涉网参数切换对电网发电量的影响；

根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、孤网中电网总负荷和负荷的级数计算可控负荷比例；

根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性；

根据所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述协同性、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性构建关联矩阵；

根据所述关联矩阵计算关联系数和指标权重；

根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量和所述孤网中电网总负荷计算受电比例具体包括：

计算受电比例公式具体为

所述X₁为受电比例，所述P_lur为孤网中单根外部联络线上接收输入的功率，所述k为所述外部联络线的数量，所述P_∑load表示电网总的负荷。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算电源互补率具体包括：

根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算每一类发电机组的总发电量；

对总发电量最大的一类发电机组计算发电量平均值，计算公式具体为

所述P_mavg为所述总发电量最大的一类发电机组的发电量平均值，所述P_mi为归属所述总发电量最大的一类发电机组的每一发电机组的发电量，所述p为所述总发电量最大的一类发电机组的发电机组数量；

根据所述总发电量最大的一类发电机组的发电量平均值、归属所述总发电量最大的一类发电机组的每一发电机组的发电量计算所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差，计算公式具体为

所述σ_A为所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差；

计算所有发电机组发电量平均值，计算公式具体为

所述P_avg为所有发电机组发电量的平均值，所述P_i为单一发电机组的发电量，所述q为发电机组的总数量；

根据所述单一发电机组的发电量、所述所有发电机组发电量的平均值计算

所有发电机组发电量标准差，计算公式具体为

所述σ_B为所述所有发电机组发电量标准差；

根据所述总发电量最大的一类发电机组的发电量标准差、所述所有发电机组发电量标准差计算电源互补率，计算电源互补率公式具体为

所述X₃为电源互补率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和计算涉网参数切换对电网发电量的影响具体包括：

计算涉网参数切换对电网发电量的影响的公式具体为

所述X₆为涉网参数切换对电网发电量的影响，所述∑P_i为涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和，所述∑P_o为涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和，所述∑P_w为涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、孤网中电网总负荷和负荷的级数计算可控负荷比例具体包括：

根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数计算孤网中电网可控负荷，计算孤网中电网可控负荷

所述P_lc为孤网中电网可控负荷，所述k_v为每一级负荷的参与因子，所述P_lv为每一级负荷的功率，所述h为当前负荷的级数，所述v为负荷的级数从1到h；

根据孤网中电网可控负荷和孤网中电网总负荷计算可控负荷比例

所述X₇为可控负荷比例，所述P_Σload为孤网中电网总负荷。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性具体包括：

根据任一设备和线路的负荷率计算所有设备和线路的负荷率的平均值，计算公式具体为

所述η_avg为所有设备和线路的负荷率的平均值，所述z为所有设备和线路的总数量，所述η_w为任一设备和线路的负荷率；

根据任一设备和线路的负荷率、所有设备和线路的负荷率的平均值计算负荷率的标准差，计算公式具体为

所述σ_τ为负荷率的标准差；

根据所有设备和线路的负荷率的平均值、负荷率的标准差计算网源荷互补性，计算公式具体为

所述X₈为网源荷互补性。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述协同性、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性依次构建关联矩阵具体包括：

构建关联矩阵

所述i表示数据组数，1≤i≤m，所述m表示数据组数大于等于i；所述j表示每一组数据元素的元素量，1≤j≤n，所述n＝8。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述关联矩阵计算关联系数和指标权重具体包括：

预设参考数列X₀＝(X₀₀,X₀₁,...,X_0j,...,X_0n)；

计算关联矩阵的每个元素和所述预设参考数列中与所述每个元素对应的元素差值的绝对值，计算公式为[Δ_k]＝(z_k-z₀)，k＝1,2,...n，所述k为数据组数，z_k为关联矩阵第k组数据元素，z₀为预设参考数列的数据元素，所述[Δ_k]为关联矩阵的每个元素和所述预设参考数列中与所述每个元素对应的元素差值的绝对值；

计算关联系数公式为

所述ξ_ij为关联系数，所述Δ_i,j为关联矩阵与所述预设参考数列的差值，所述ρ为分辨系数；

令

推出

ρ＝{ρ(1),ρ(2),...,ρ(n)}，ρ(k)取值包括：

当

时，取ρ(k)＝1.5ε(k)；

当

时，取ρ(k)＝2ε(k)；

当

时，取ρ(k)＝0.9；

当ε(k)＝0时，随意取值；

根据所述Δ_i,j、所述ρ，计算关联系数ξ_ij；

定义第i个评价指标的熵值

所述Hi为所述第i个评价指标的熵值，所述f_ij是第j项指标下第i个方案占该指标的比重；

计算f_ij的公式具体为

所述X_ij为第i组数据的第j个元素；

当f_ij＝0时，f_ijlnf_ij＝0；

第i个评价指标的熵权定义为

且满足条件

计算得到指标权重W＝{ω₁,ω₂,...,ω_n}。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分具体包括：

计算评估得分的公式具体为

所述i＝2,3,...,m；j＝1,2,...,n，ω_j为第j个指标的权重，ξ_i(j)为关联系数。

10.一种孤网自治运行能力评估装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取孤网电网的参数，所述孤网电网的参数包括孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量、所述孤网中电网总负荷、处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量、每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类、所述每一发电机组的可控属性、涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和、所述每一发电机组的备用容量及额定功率、每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、负荷的级数、任一设备和线路的负荷率；

第一计算单元，用于根据孤网中单根外部联络线上接收输入的功率、所述外部联络线的数量和所述孤网中电网总负荷计算受电比例；

第二计算单元，用于根据处于重载状态的设备和线路的数量、设备和线路总数量计算重载率；

第三计算单元，用于根据每一发电机组的发电量及所述每一发电机组归属种类计算电源互补率；

第四计算单元，用于根据每一发电机组的备用容量及额定功率计算发电机组备用系数；

第五计算单元，用于根据每一发电机组的发电量和所述每一发电机组的可控属性计算协同性；

第六计算单元，用于根据涉网参数按照特定设置切换时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最优时发电机组的发电量总和、涉网参数切换中效果最差时发电机组的发电量总和计算涉网参数切换对电网发电量的影响；

第七计算单元，用于根据每一级负荷的功率以及所述每一级负荷的参与因子、孤网中电网总负荷和负荷的级数计算可控负荷比例；

第八计算单元，用于根据任一设备和线路的负荷率计算网源荷互补性；

构建单元，用于根据所述受电比例、所述重载率、所述电源互补率、所述发电机组备用系数、涉网参数切换对电网发电量的影响、所述协同性、所述可控负荷比例和所述网源荷互补性构建关联矩阵；

第九计算单元，用于根据所述关联矩阵计算关联系数和指标权重；

评估单元，用于根据所述关联系数和所述指标权重计算评估得分，根据所述评估得分和预设评价范围确定评价结果。

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