CN112383045B - 新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种考虑新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法和装置,该方法包括:根据暂态稳定关键模式的暂态稳定裕度和新能源场站参与因子,计算新能源场站对电网暂态稳定的综合影响因子,确定主导新能源场站;根据新能源场站有功概率分布密度函数、有功实时计划值及其对电网暂态稳定的综合影响因子,确定主导新能源场站的有功采样区间,生成各主导新能源场站有功分档区间组合;计算各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态稳定裕度,得到暂态稳定裕度越限组合;根据预想故障发生概率和暂态稳定裕度越限组合的概率,计算新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率。本发明实现了电网暂态稳定越限风险的量化评估。
Description
技术领域
本发明涉及一种新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算 方法和装置,属于电力***运行与控制技术领域。
背景技术
电网的安全稳定性随电网运行状态变化而变化,新能源发电不确 定性会导致电网运行状态的不确定,新能源并网下电网的安全稳定性 呈现出概率特性。随着新能源发电占比逐渐增大,电网运行状态的不 确定性会逐渐加剧,电网安全稳定的概率特性已不容忽略,电网安全 稳定越限概率成为调度运行控制人员监控电网安全风险的一项重要 指标。
对于新能源发电不确定性的处理,通常采用场景法。通过新能源 场站发电离散化,生成新能源场站发电组合场景,采用针对确定的电 网运行状态的安全稳定分析方法对组合场景进行安全稳定评估,实现 新能源发电不确定性的电网安全稳定概率特性分析。在新能源场站数 极少的情况下,现有方法的计算速度能够满足在线安全稳定分析的实 时性要求。但是,随着新能源场站数目增加,新能源场站发电组合场 景数急剧增加,存在组合***问题。现有方法不能满足大量新能源场 站接入的实际电网在线安全稳定分析对计算速度的要求。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种考虑新能源发 电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法和装置,以解决现有方法不 能满足大量新能源场站接入的实际电网在线安全稳定分析计算速度 要求的问题。
本发明具体采用如下技术方案:新能源发电不确定性的暂态稳定 越限概率计算方法,所述方法包括:
步骤SS1:针对设定时刻t的电网预想运行状态S,进行预想故障 集F中各预想故障下暂态稳定量化评估,得到预想故障集F中各预想 故障的暂态稳定关键模式集M及暂态稳定关键模式集M中各关键模 式对应的暂态稳定裕度,和新能源场站集N中各新能源场站的暂态 稳定参与因子;
步骤SS2:针对预想故障集F中各预想故障,分别计算预想故障 下的新能源场站集N中各新能源场站对电网暂态稳定的综合影响因 子,生成预想故障关联的主导新能源场站集D;
步骤SS3:针对预想故障集F中各预想故障,分别根据t时刻主 导新能源场站集D中各新能源场站有功概率分布密度函数、有功实 时计划值及各新能源场站对电网暂态稳定的综合影响因子,确定预想 故障下D中各新能源场站的有功采样区间,生成主导新能源场站集D 中各新能源场站有功分档区间组合集C;
步骤SS4:针对预想故障集F中各预想故障,分别计算有功分档 区间组合集C中各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态稳定 裕度,得到预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U;
步骤SS5:根据t时刻预想故障集F中各预想故障发生概率和预 想故障下暂态稳定裕度越限组合集U中各组合的概率,计算考虑新 能源发电不确定性的暂态稳定越限概率。
作为一种较佳的实施例,所述步骤SS1具体包括:预想故障集F 中暂态稳定关键模式集M为暂态稳定裕度与所有暂态稳定模式中暂 态稳定裕度最小值之差小于设定值的暂态稳定模式组成的集合。
作为一种较佳的实施例,所述步骤SS2具体包括:
预想故障下的新能源场站集N中各新能源场站对电网暂态稳定 综合影响因子的计算公式为:
λn=∑m∈M[λm.n(1-ηm)α],n∈N (1)
式中,λn为预想故障下的新能源场站集N中新能源场站n对电 网暂态稳定的综合影响因子,λm.n为该预想故障的暂态稳定关键模式 集M中关键模式m下新能源场站集N中新能源场站n的暂态稳定参 与因子,ηm为该预想故障的暂态稳定关键模式集M中关键模式m的暂态稳定裕度,取值范围为[-1,1],α为设定参数,大于0。
作为一种较佳的实施例,所述步骤SS2还包括:
生成预想故障关联的主导新能源场站集D的方法为:将预想故 障下不满足如下公式(2)的新能源场站从新能源场站集N中剔除后, 作为与该预想故障关联的主导新能源场站集D;
式中,β为设定参数,大于0,小于1。
作为一种较佳的实施例,所述步骤SS2还包括:
将满足如下公式(3)的主导新能源场站集D中新能源场站分别 用一个主导新能源等值场站替代,更新主导新能源场站集D,将主导 新能源等值场站代表的主导新能源场站对电网暂态稳定综合影响因 子的平均值作为其对电网暂态稳定的综合影响因子,
式中,ε为设定参数,大于0;λi为预想故障下的主导新能源场站 集D中主导新能源场站i对电网暂态稳定的综合影响因子;λj为预想 故障下的主导新能源场站集D中主导新能源场站j对电网暂态稳定的 综合影响因子;λd为预想故障下的主导新能源场站集D中主导新能 源场站d对电网暂态稳定的综合影响因子。
作为一种较佳的实施例,所述步骤SS3中,确定预想故障下主导 新能源场站集D中各新能源场站的有功采样区间,生成主导新能源 场站集D中各新能源场站有功分档区间组合集C,包括以下步骤:
根据设定的置信水平参数和t时刻主导新能源场站集D中各新能 源场站有功概率分布密度函数,确定t时刻D中各新能源场站的有功 置信区间;
针对主导新能源场站集D中对电网暂态稳定的综合影响因子大 于0的新能源场站,将t时刻有功实时计划值作为其有功采样区间下 限、t时刻有功置信区间上限作为其有功采样区间上限;针对主导新 能源场站集D中对电网暂态稳定的综合影响因子小于0的新能源场 站,将t时刻有功实时计划值作为其有功采样区间上限、t时刻有功置 信区间下限作为其有功采样区间下限;
通过公式(4)计算主导新能源场站集D中各新能源场站有功采 样区间的分档数,分别按其分档数将有功采样区间划分为区间长度相 等的有功分档区间;
式中,kd为t时刻主导新能源场站集D中新能源场站d有功采样 区间的分档数,δp为设定的功率分档参数,Pd.u、Pd.d分别为t时刻主 导新能源场站集D中新能源场站d有功采样区间上限和下限,λd为 主导新能源场站集D中新能源场站d对电网暂态稳定的综合影响因子;
采用枚举法分别从主导新能源场站集D中各新能源场站的有功 分档区间中,任选一个有功分档区间进行穷尽式组合,生成的组合组 成的集合作为新能源场站有功分档区间组合集C。
作为一种较佳的实施例,所述步骤SS4中,计算新能源场站有功 分档区间组合集C中各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态 稳定裕度,得到预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U,具体包括如 下步骤:
采用如下公式(5)计算新能源场站有功分档区间组合集C中各 组合的排序指标,按照新能源场站有功分档区间组合集C中各组合 排序指标由大到小的顺序,针对对应的电网运行状态进行预想故障下 的暂态稳定裕度计算,直至序号连续的多个组合下暂态稳定裕度都不 小于暂态稳定越限的裕度定值,且这些组合中排序指标最大值与最小 值之比大于设定参数,所述设定参数大于1,中止余下组合对应的电 网运行状态生成和暂态稳定裕度计算,将暂态稳定裕度小于暂态稳定 越限的裕度定值的新能源场站有功分档区间组合集C中组合组成的 集合作为U;
sc=∑d∈D[λd(Pd.c-Pd.0)],c∈C (5)
式中,sc为新能源场站有功分档区间组合集C中组合c的排序指 标,Pd.c为C中组合c对应的主导新能源场站集D中新能源场站d有 功分档区间的有功期望值,Pd.0为t时刻主导新能源场站集D中新能 源场站d有功实时计划值。
作为一种较佳的实施例,所述步骤SS4具体还包括:基于电网预 想运行状态S,以组合中各新能源场站有功分档区间的有功期望值作 为新能源场站的有功,通过潮流计算得到新能源场站有功分档区间组 合集C中各组合对应的电网运行状态。
作为一种较佳的实施例,所述步骤SS5中,新能源发电不确定性 的暂态稳定越限概率的计算公式为:
式中,pol为考虑t时刻新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率, pf为预想故障集F中预想故障f在t时刻发生的概率,Uf为预想故障 集F中预想故障f下暂态稳定裕度越限组合集,为Uf中组合uf对 应的组合概率。
本发明还提出新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算装 置,包括:
暂态稳定量化评估模块,用于执行:针对设定时刻t的电网预想 运行状态S,进行预想故障集F中各预想故障下暂态稳定量化评估, 得到预想故障集F中各预想故障的暂态稳定关键模式集M及暂态稳 定关键模式集M中各关键模式对应的暂态稳定裕度,和新能源场站 集N中各新能源场站的暂态稳定参与因子;
主导新能源场站确定模块,用于执行:针对预想故障集F中各预 想故障,分别计算预想故障下的新能源场站集N中各新能源场站对 电网暂态稳定的综合影响因子,生成预想故障关联的主导新能源场站 集D;
新能源场站有功分档区间组合模块,用于执行:针对预想故障集 F中各预想故障,分别根据t时刻主导新能源场站集D中各新能源场 站有功概率分布密度函数、有功实时计划值及各新能源场站对电网暂 态稳定的综合影响因子,确定预想故障下D中各新能源场站的有功 采样区间,生成主导新能源场站集D中各新能源场站有功分档区间 组合集C;
暂态稳定越限组合确定模块,用于执行:针对预想故障集F中各 预想故障,分别计算有功分档区间组合集C中各组合对应的电网运 行状态下预想故障的暂态稳定裕度,得到预想故障下暂态稳定裕度越 限组合集U;
暂态稳定越限概率计算模块,用于执行:根据t时刻预想故障集 F中各预想故障发生概率和预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U中 各组合的概率,计算考虑新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率。
本发明所达到的有益效果:第一,本发明提出新能源发电不确定 性的暂态稳定越限概率计算方法,通过进行预想故障集F中各预想故 障下暂态稳定量化评估,得到预想故障集F中各预想故障的暂态稳定 关键模式集M及暂态稳定关键模式集M中各关键模式对应的暂态稳 定裕度,和新能源场站集N中各新能源场站的暂态稳定参与因子, 进而计算预想故障下的新能源场站集N中各新能源场站对电网暂态 稳定的综合影响因子,生成预想故障关联的主导新能源场站集D,确 定预想故障下D中各新能源场站的有功采样区间,生成主导新能源 场站集D中各新能源场站有功分档区间组合集C,再计算有功分档区 间组合集C中各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态稳定裕 度,得到预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U,大幅削减参与计算 的新能源场站数,根据t时刻预想故障集F中各预想故障发生概率和 预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U中各组合的概率,计算考虑 新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率,实现了计算量的大幅缩减; 第二,本发明提出新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算装置, 通过执行暂态稳定量化评估模块、主导新能源场站确定模块、新能源 场站有功分档区间组合模块、暂态稳定越限组合确定模块、暂态稳定 越限概率计算模块,根据新能源场站有功置信区间、有功实时计划值 和综合影响因子符号,确定用于计算的新能源场站有功采样区间,缩 小新能源场站有功取值范围,结合综合影响因子对采样区间进行分档, 有效降低新能源场站有功分档区间组合数,实现了计算场景的大幅缩 减;第三,本发明可满足考虑新能源发电不确定性的暂态稳定越限概 率在线计算的实时性要求。
附图说明
图1是本发明的新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算 方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清 楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1:如图1所示,本发明提出新能源发电不确定性的暂态 稳定越限概率计算方法,包括以下步骤:
步骤1:针对设定时刻t电网预想运行状态S进行预想故障集F 中各预想故障下暂态稳定量化评估,得到F中各预想故障的暂态稳定 关键模式集M及M中各关键模式对应的暂态稳定裕度和新能源场站 集N中各新能源场站的暂态稳定参与因子;
其中,M为暂态稳定裕度与所有暂态稳定模式中暂态稳定裕度最 小值之差小于设定值(通常设置为0.2)的暂态稳定模式组成的集合。
参与因子大于0,表示新能源场站有功增加,暂态稳定裕度下降; 参与因子小于0,表示新能源场站有功减少,暂态稳定裕度下降。
步骤2:针对F中各预想故障,分别计算预想故障下N中各新能 源场站对电网暂态稳定的综合影响因子,生成预想故障关联的主导新 能源场站集D;
其中,预想故障下N中各新能源场站对电网暂态稳定综合影响 因子的计算公式为:
λn=∑m∈M[λm.n(1-ηm)α],n∈N (1)
式中,λn为预想故障下N中新能源场站n对电网暂态稳定的综 合影响因子,λm.n为该预想故障的M中关键模式m下N中新能源场 站n的暂态稳定参与因子,ηm为该预想故障的M中关键模式m的暂 态稳定裕度,取值范围为[-1,1],α为设定参数,大于0,通常设置为 2。
生成预想故障关联的主导新能源场站集D,方法为:
将预想故障下不满足公式(2)的新能源场站从新能源场站集N 中剔除后,作为与该预想故障关联的D;
式中,β为设定参数,大于0,小于1,通常设置为0.5。
将满足公式(3)的D中新能源场站分别用一个主导新能源等值 场站替代,更新D,将主导新能源等值场站代表的主导新能源场站对 电网暂态稳定综合影响因子的平均值作为其对电网暂态稳定的综合 影响因子,
式中,ε为设定参数,大于0,通常设置为0.05。
步骤3:针对F中各预想故障,分别根据t时刻D中各新能源场 站有功概率分布密度函数、有功实时计划值及其对电网暂态稳定的综 合影响因子,确定预想故障下D中各新能源场站的有功采样区间, 生成D中各新能源场站有功分档区间组合集C;
对于D中的新能源等值场站,根据新能源等值场站代表的各新 能源场站有功概率分布密度函数,生成新能源等值场站的有功概率分 布密度函数,将新能源等值场站代表的各新能源场站有功实时计划值 之和,作为新能源等值场站的有功实时计划值;
其中,确定预想故障下D中各新能源场站的有功采样区间,生 成D中各新能源场站有功分档区间组合集C,包括以下步骤:
根据设定的置信水平参数(通常设置为0.95)和t时刻D中各新 能源场站有功概率分布密度函数,确定t时刻D中各新能源场站的有 功置信区间;
针对D中对电网暂态稳定的综合影响因子大于0的新能源场站, 将t时刻有功实时计划值作为其有功采样区间下限、t时刻有功置信区 间上限作为其有功采样区间上限;针对D中对电网暂态稳定的综合 影响因子小于0的新能源场站,将t时刻有功实时计划值作为其有功 采样区间上限、t时刻有功置信区间下限作为其有功采样区间下限;
通过公式(4)计算D中各新能源场站有功采样区间的分档数, 分别按其分档数将有功采样区间划分为区间长度相等的有功分档区 间;
式中,kd为t时刻D中新能源场站d有功采样区间的分档数,δp为 设定的功率分档参数,Pd.u、Pd.d分别为t时刻D中新能源场站d有功 采样区间上限和下限,λd为D中新能源场站d对电网暂态稳定的综 合影响因子。
采用枚举法分别从D中各新能源场站的有功分档区间中任选一 个有功分档区间进行穷尽式组合生成的组合组成的集合,作为C。
步骤4:针对F中各预想故障,分别计算C中各组合对应的电网 运行状态下预想故障的暂态稳定裕度,得到预想故障下暂态稳定裕度 越限组合集U;
其中,计算C中各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态 稳定裕度,得到预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U,方法为:
采用公式(5)计算C中各组合的排序指标,按照C中各组合排 序指标由大到小的顺序,针对其对应的电网运行状态进行预想故障下 的暂态稳定裕度计算,直至序号连续的多个组合下暂态稳定裕度都不 小于暂态稳定越限的裕度定值且这些组合中排序指标最大值与最小 值之比大于设定参数,该参数大于1(通常设置为1.2),中止余下组 合对应的电网运行状态生成和暂态稳定裕度计算,将暂态稳定裕度小 于暂态稳定越限的裕度定值的C中组合组成的集合作为U;
sc=∑d∈D[λd(Pd.c-Pd.0)],c∈C (5)
式中,sc为C中组合c的排序指标,Pd.c为C中组合c对应的D 中新能源场站d有功分档区间的有功期望值,Pd.0为t时刻D中新能 源场站d有功实时计划值。
基于S,以组合中各新能源场站有功分档区间的有功期望值作为 新能源场站的有功,通过潮流计算得到C中各组合对应的电网运行 状态。
在潮流计算中考虑t时刻电网中所有参与一次调频的新能源场站、 非新能源发电厂频率控制模型参数,以及负荷频率特性模型参数和直 流***频率调制策略;
其中,按照C中各组合排序指标由大到小的顺序,针对其对应 的电网运行状态进行预想故障下的暂态稳定裕度计算,可以按组合的 排序,针对多个序号连续的组合,采用多组合并行处理的方式提高计 算速度。
步骤5:根据t时刻F中各预想故障发生概率和预想故障下U中 各组合的概率,计算考虑新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率。
其中,新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率的计算公式为:
组合概率为组合内D中各新能源场站有功分档区间所对应累积 概率的乘积。
实施例2:本发明提出新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率 计算装置,包括:
暂态稳定量化评估模块,用于执行:针对设定时刻t电网预想运 行状态S进行预想故障集F中各预想故障下暂态稳定量化评估,得到 F中各预想故障的暂态稳定关键模式集M及M中各关键模式对应的 暂态稳定裕度和新能源场站集N中各新能源场站的暂态稳定参与因 子;
主导新能源场站确定模块,用于执行:针对F中各预想故障,分 别计算预想故障下N中各新能源场站对电网暂态稳定的综合影响因 子,生成预想故障关联的主导新能源场站集D;
新能源场站有功分档区间组合模块,用于执行:针对F中各预想 故障,分别根据t时刻D中各新能源场站有功概率分布密度函数、有 功实时计划值及其对电网暂态稳定的综合影响因子,确定预想故障下 D中各新能源场站的有功采样区间,生成D中各新能源场站有功分 档区间组合集C;
暂态稳定越限组合确定模块,用于执行:针对F中各预想故障, 分别计算C中各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态稳定裕 度,得到预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U;
暂态稳定越限概率计算模块,用于执行:根据t时刻F中各预想 故障发生概率和预想故障下U中各组合的概率,计算考虑新能源发 电不确定性的暂态稳定越限概率。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)和计算机 程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指 令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和 /或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令 到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设 备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理 设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流 程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数 据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计 算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实 现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框 中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理 设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产 生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令 提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框 或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发 明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含 在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤SS1:针对设定时刻t的电网预想运行状态S,进行预想故障集F中各预想故障下暂态稳定量化评估,得到预想故障集F中各预想故障的暂态稳定关键模式集M及暂态稳定关键模式集M中各关键模式对应的暂态稳定裕度,和新能源场站集N中各新能源场站的暂态稳定参与因子;
步骤SS2:针对预想故障集F中各预想故障,分别计算预想故障下的新能源场站集N中各新能源场站对电网暂态稳定的综合影响因子,生成预想故障关联的主导新能源场站集D;
步骤SS3:针对预想故障集F中各预想故障,分别根据t时刻主导新能源场站集D中各新能源场站有功概率分布密度函数、有功实时计划值及各新能源场站对电网暂态稳定的综合影响因子,确定预想故障下D中各新能源场站的有功采样区间,生成主导新能源场站集D中各新能源场站有功分档区间组合集C;
步骤SS4:针对预想故障集F中各预想故障,分别计算有功分档区间组合集C中各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态稳定裕度,得到预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U;
步骤SS5:根据t时刻预想故障集F中各预想故障发生概率和预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U中各组合的概率,计算考虑新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率;
所述步骤SS3中,确定预想故障下主导新能源场站集D中各新能源场站的有功采样区间,生成主导新能源场站集D中各新能源场站有功分档区间组合集C,包括以下步骤:
根据设定的置信水平参数和t时刻主导新能源场站集D中各新能源场站有功概率分布密度函数,确定t时刻D中各新能源场站的有功置信区间;
针对主导新能源场站集D中对电网暂态稳定的综合影响因子大于0的新能源场站,将t时刻有功实时计划值作为其有功采样区间下限、t时刻有功置信区间上限作为其有功采样区间上限;针对主导新能源场站集D中对电网暂态稳定的综合影响因子小于0的新能源场站,将t时刻有功实时计划值作为其有功采样区间上限、t时刻有功置信区间下限作为其有功采样区间下限;
通过公式(4)计算主导新能源场站集D中各新能源场站有功采样区间的分档数,分别按其分档数将有功采样区间划分为区间长度相等的有功分档区间;
式中,kd为t时刻主导新能源场站集D中新能源场站d有功采样区间的分档数,δp为设定的功率分档参数,Pd.u、Pd.d分别为t时刻主导新能源场站集D中新能源场站d有功采样区间上限和下限,λd为主导新能源场站集D中新能源场站d对电网暂态稳定的综合影响因子;
采用枚举法分别从主导新能源场站集D中各新能源场站的有功分档区间中,任选一个有功分档区间进行穷尽式组合,生成的组合组成的集合作为新能源场站有功分档区间组合集C。
2.根据权利要求1所述的新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法,其特征在于,所述步骤SS1具体包括:预想故障集F中暂态稳定关键模式集M为暂态稳定裕度与所有暂态稳定模式中暂态稳定裕度最小值之差小于设定值的暂态稳定模式组成的集合。
3.根据权利要求1所述的新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法,其特征在于,所述步骤SS2具体包括:
预想故障下的新能源场站集N中各新能源场站对电网暂态稳定综合影响因子的计算公式为:
λn=∑m∈M[λm.n(1-ηm)α],n∈N (1)
式中,λn为预想故障下的新能源场站集N中新能源场站n对电网暂态稳定的综合影响因子,λm.n为该预想故障的暂态稳定关键模式集M中关键模式m下新能源场站集N中新能源场站n的暂态稳定参与因子,ηm为该预想故障的暂态稳定关键模式集M中关键模式m的暂态稳定裕度,取值范围为[-1,1],α为设定参数,大于0。
5.根据权利要求4所述的新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法,其特征在于,所述步骤SS2还包括:
将满足如下公式(3)的主导新能源场站集D中新能源场站分别用一个主导新能源等值场站替代,更新主导新能源场站集D,将主导新能源等值场站代表的主导新能源场站对电网暂态稳定综合影响因子的平均值作为其对电网暂态稳定的综合影响因子,
式中,ε为设定参数,大于0;λi为预想故障下的主导新能源场站集D中主导新能源场站i对电网暂态稳定的综合影响因子;λj为预想故障下的主导新能源场站集D中主导新能源场站j对电网暂态稳定的综合影响因子;λd为预想故障下的主导新能源场站集D中主导新能源场站d对电网暂态稳定的综合影响因子。
6.根据权利要求1所述的新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法,其特征在于,所述步骤SS4中,计算新能源场站有功分档区间组合集C中各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态稳定裕度,得到预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U,具体包括如下步骤:
采用如下公式(5)计算新能源场站有功分档区间组合集C中各组合的排序指标,按照新能源场站有功分档区间组合集C中各组合排序指标由大到小的顺序,针对对应的电网运行状态进行预想故障下的暂态稳定裕度计算,直至序号连续的多个组合下暂态稳定裕度都不小于暂态稳定越限的裕度定值,且这些组合中排序指标最大值与最小值之比大于设定参数,所述设定参数大于1,中止余下组合对应的电网运行状态生成和暂态稳定裕度计算,将暂态稳定裕度小于暂态稳定越限的裕度定值的新能源场站有功分档区间组合集C中组合组成的集合作为U;
sc=∑d∈D[λd(Pd.c-Pd.0)],c∈C (5)
式中,sc为新能源场站有功分档区间组合集C中组合c的排序指标,Pd.c为C中组合c对应的主导新能源场站集D中新能源场站d有功分档区间的有功期望值,Pd.0为t时刻主导新能源场站集D中新能源场站d有功实时计划值。
7.根据权利要求6所述的新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算方法,其特征在于,所述步骤SS4具体还包括:基于电网预想运行状态S,以组合中各新能源场站有功分档区间的有功期望值作为新能源场站的有功,通过潮流计算得到新能源场站有功分档区间组合集C中各组合对应的电网运行状态。
9.新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率计算装置,其特征在于,包括:
暂态稳定量化评估模块,用于执行:针对设定时刻t的电网预想运行状态S,进行预想故障集F中各预想故障下暂态稳定量化评估,得到预想故障集F中各预想故障的暂态稳定关键模式集M及暂态稳定关键模式集M中各关键模式对应的暂态稳定裕度,和新能源场站集N中各新能源场站的暂态稳定参与因子;
主导新能源场站确定模块,用于执行:针对预想故障集F中各预想故障,分别计算预想故障下的新能源场站集N中各新能源场站对电网暂态稳定的综合影响因子,生成预想故障关联的主导新能源场站集D;
新能源场站有功分档区间组合模块,用于执行:针对预想故障集F中各预想故障,分别根据t时刻主导新能源场站集D中各新能源场站有功概率分布密度函数、有功实时计划值及各新能源场站对电网暂态稳定的综合影响因子,确定预想故障下D中各新能源场站的有功采样区间,生成主导新能源场站集D中各新能源场站有功分档区间组合集C;
暂态稳定越限组合确定模块,用于执行:针对预想故障集F中各预想故障,分别计算有功分档区间组合集C中各组合对应的电网运行状态下预想故障的暂态稳定裕度,得到预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U;
暂态稳定越限概率计算模块,用于执行:根据t时刻预想故障集F中各预想故障发生概率和预想故障下暂态稳定裕度越限组合集U中各组合的概率,计算考虑新能源发电不确定性的暂态稳定越限概率;
确定预想故障下主导新能源场站集D中各新能源场站的有功采样区间,生成主导新能源场站集D中各新能源场站有功分档区间组合集C,包括以下步骤:
根据设定的置信水平参数和t时刻主导新能源场站集D中各新能源场站有功概率分布密度函数,确定t时刻D中各新能源场站的有功置信区间;
针对主导新能源场站集D中对电网暂态稳定的综合影响因子大于0的新能源场站,将t时刻有功实时计划值作为其有功采样区间下限、t时刻有功置信区间上限作为其有功采样区间上限;针对主导新能源场站集D中对电网暂态稳定的综合影响因子小于0的新能源场站,将t时刻有功实时计划值作为其有功采样区间上限、t时刻有功置信区间下限作为其有功采样区间下限;
通过公式(4)计算主导新能源场站集D中各新能源场站有功采样区间的分档数,分别按其分档数将有功采样区间划分为区间长度相等的有功分档区间;
式中,kd为t时刻主导新能源场站集D中新能源场站d有功采样区间的分档数,δp为设定的功率分档参数,Pd.u、Pd.d分别为t时刻主导新能源场站集D中新能源场站d有功采样区间上限和下限,λd为主导新能源场站集D中新能源场站d对电网暂态稳定的综合影响因子;
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