一种互联发电系统的可靠性评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种互联发电系统的可靠性评估方法，包括：将装有多台机组的发电系统等效为由若干部件组成的多状态系统，再构建系统发电容量的UGF；考虑负荷预测的不确定性后，得到各系统负荷需求的UGF；计算各系统发电余量和缺量的联合UGF；根据系统间联络线所允许的最大传输容量，写出实现容量互相支援后各系统发电缺量的联合UGF；根据得到的系统发电缺量的联合UGF，计算各系统的电力不足概率。本发明专利技术提出的方法使用正态分布合理地描述了负荷预测的不确定性，又通过通用生成函数简洁、高效地得到了两系统互联后的电力不足概率值，充分说明了负荷模型的不确定性对互联系统可靠性的影响是不容忽视的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统的可靠性分析
，具体是针对负荷预测不确定性问题而提出的一种基于通用生成函数的电力不足概率分析方法。
技术介绍
发电系统可靠性是指统一并网运行的全部发电机组按照可接受的标准及期望数量来满足电力系统负荷电力或电量需求能力的度量。在发电系统可靠性评估中，通常把孤立系统和互联系统分开来研究。孤立系统又称单母线系统或单地区系统，通常假定任意电源的可用发电容量都能够不受限制地传输到任意负荷点上，即电源和负荷之间的输电线路是完全可靠的。互联系统是指用具有一定输送能力的联络线把两个或多个彼此独立的发电系统联接起来的系统，又称多区域发电系统，被联接的各区域都是一个单母线系统。由于彼此独立的单母线系统的负荷特征和机组的故障参数各不相同，通过互联可以实现发电容量的相互支援，既能提高各独立系统的可靠性，又提高了经济性。因此，电力系统之间的互联越来越普遍，且互联规模也日益增大。当前,电力不足概率法(LossofLoadProbabilityMethod,LOLP)是互联系统可靠性定量评估中应用最广泛的方法，该方法于1947年由Calabrese提出，Kirchmayer等随后将其拓展至互联系统。LOLP法把发电系统的停运容量概率模型和系统的日尖峰负荷曲线(或持续曲线)综合起来，得到日(或小时)尖峰负荷超过系统可用发电容量的概率，记为LOLP。计算互联系统的LOLP指标一般采用两种方法：二维概率阵列法和支援容量概率表法。二维概率阵列法是根据各系统的裕度容量概率表和联络线的容量限制形成互联系统的裕度容量状态矩阵，再按一定的规则将该状态矩阵分成若干块，从而估计各个子系统和互联系统的可靠性指标。支援容量概率表法主要根据系统的停运容量概率表、可用备用容量、联络线允许传输容量和支援合同形成一个系统对另一个系统的支援容量概率表，即在研究另一个系统的可靠性时，把该系统作为一个等效多台发电机组来处理。其中，二维概率阵列法适用于两地区互联，而支援容量概率法较之更为灵活，可用于研究多区域互联。LOLP是以日负荷模型和发电机组的故障状态模型为基础的，但二维概率阵列法和支援容量概率表法所采用的负荷模型指所研究期间内确切的日尖峰负荷值，是根据历史数据预测获得的，具有不确定性。因此，需要一种在考虑负荷预测不确定性的前提下研究互联发电系统LOLP指标的新方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决互联发电系统可靠性评估中的负荷预测不确定性问题，提出了一种基于通用生成函数(UniversalGeneratingFunction,UGF)的电力不足概率(LOLP)法。本专利技术的技术方案是：一种基于UGF的LOLP法，包括如下步骤：步骤1：将装有多台机组的发电系统等效为由若干部件组成的多状态系统，再构建系统发电容量的UGF；步骤2：考虑负荷预测的不确定性后，得到各系统负荷需求的UGF；步骤3：计算各系统发电余量和缺量的联合UGF；步骤4：根据系统间联络线所允许的最大传输容量，写出实现容量支援后各系统发电缺量的联合UGF；步骤5：根据步骤4中得到的UGF，得到各系统的LOLP值。进一步地，所述步骤1可分为如下三步：第一步：作系统等效处理：所研究的发电系统都装有若干个机组，且具有有限个离散的发电容量状态(比如：0MW、50MW、100MW)，故可将机组看作部件，进一步将各发电系统等效成由若干部件组成的多状态系统。而用具有一定输送能力的联络线将两个或多个多状态系统联接起来，即为互联。本专利技术所提出的方法是以互联结构中的多状态系统为研究对象的，以下简称为系统；第二步：对于具有k个状态的机组e，其发电容量的UGF如下所示：式中，p(e,i)和w(e,i)分别表示机组e处于第i个状态的概率和发电容量，z本身不具有任何实际意义；第三步：假定系统j是由n台机组(部件)组成，且系统发电容量为那么可通过组合算子递归运算得到系统j发电容量的UGF如下所示：式中，p(j,k)＝Pr{Wj＝w(j,k)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互联发电系统的可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将装有多台机组的发电系统等效为由若干部件组成的多状态系统，再构建系统发电容量的UGF；步骤2：考虑负荷预测的不确定性后，得到各系统负荷需求的UGF；步骤3：计算各系统发电余量和缺量的联合UGF；步骤4：根据系统间联络线所允许的最大传输容量，写出实现容量互相支援后各系统发电缺量的联合UGF；步骤5：根据步骤4中得到的UGF，得到各系统的LOLP值。

【技术特征摘要】
1.一种互联发电系统的可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将装有多台机组的发电系统等效为由若干部件组成的多状态系统，再构建系统发电容量的UGF；步骤2：考虑负荷预测的不确定性后，得到各系统负荷需求的UGF；步骤3：计算各系统发电余量和缺量的联合UGF；步骤4：根据系统间联络线所允许的最大传输容量，写出实现容量互相支援后各系统发电缺量的联合UGF；步骤5：根据步骤4中得到的UGF，得到各系统的LOLP值。2.根据权利要求1所述的互联发电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤1的计算过程如下：第一步：作系统等效处理：所研究的发电系统都装有若干个机组，且具有有限个离散的发电容量状态(比如：0MW、50MW、100MW)，故可将机组看作部件，进一步将各发电系统等效...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛彩霞，刘宇，马羽，姜涛，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51