The invention discloses a small interference probability risk analysis and simulation method based on Monte Carlo simulation, which establishes a corresponding probability distribution model to study the probability stability of small interference. Using the Monte Carlo method to generate a large number of operating scenarios, and analyze the uncertainty of small signal stability in different sections, including the state space of the system linearization, eigenvalue analysis, critical oscillation modes and damping ratio identification sensitivity calculation etc.. Through the simulation, calculation and analysis of different scenes, the probability density distribution function of the critical modal damping ratio is formed by means of mathematical statistics, and then the probability of small disturbance safe and stable operation is calculated. On this basis, the risk assessment of the system is carried out based on the risk index of the damping ratio sensitivity. The simulation and analysis method can effectively assess the stability of small interference probability, and make effective risk assessment of the system. It can provide decision basis for the safe and stable operation of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种基于蒙特卡洛模拟的小干扰概率风险分析与仿真方法
本专利技术属于电力系统小干扰稳定性
,尤其涉及考虑不确定性因素的小干扰概率稳定性分析与风险评估。
技术介绍
随着我国交流特高压电网建设,超大规模互联电网将会最终构成我国统一的联合电网。电网互联的重要目的是大规模远距离的传输功率,提高整个电力系统运行经济性,但互联系统的结构更加复杂,可能导致系统的安全稳定裕度变小,而事故后的相互影响更为加剧,容易造成联络线功率大幅波动,诱发区域间的低频振荡。互联电网低频振荡问题成为制约大型互联电力系统输送能力的重要因素,也决定了整个系统能否稳定运行。另外,随着风电等新能源的大量并网以及电力市场放松管制,电力系统面对的不确定性因素显著增加,系统的运行状态多样化。诸多不确定性因素的增加,使得常规电力系统的确定性分析理论和方法受到了新的挑战。对电力系统进行小干扰稳定性分析时,考虑不确定性因素带来的影响显得尤为必要。因此研究和评估风电并网、负荷波动等不确定因素对互联系统低频振荡的影响,控制并提高大型互联电网的小干扰概率稳定性已经成为我国电力系统研究中的一项重要课题,也是我国建设坚强智能电网的重要基础。目前,主要采用概率分析方法来研究电力系统不确定性问题,归纳起来主要有以下方法:蒙特卡罗模拟法、解析法和近似法。其中蒙特卡罗模拟法基于概率理论与数理统计原理,利用重复统计实验来求解考虑不确定性的系统问题,通过模拟各种随机因素的不确定性,生成大量运行场景,对不同运行状态进行分析和指标计算。其实质是利用服从某种分布的随机变量来模拟现实系统中可能出现的随机现象。
技术实现思路
专利技术目的: ...
【技术保护点】
一种基于蒙特卡洛模拟的小干扰概率风险分析与仿真方法,其特征在于:包括顺序执行的以下步骤:步骤1、根据同一区域内风电机组出力相关性以及不同节点负荷水平相关性,设置相关性系数,建立不确定性系统模型;步骤2、针对建立的不确定性系统模型,采用蒙特卡洛仿真模拟,生成n个运行场景;步骤3、在每个运行场景下对系统进行确定性小干扰稳定分析,对n个运行场景的分析结果进行数理统计生成关键振荡模式阻尼比的概率密度函数,进而得到系统小干扰安全稳定运行的概率;步骤4、基于上述系统小干扰安全稳定运行的概率,结合小干扰失稳损失的基于阻尼比灵敏度的风险指标Risk,对系统进行风险评估。
【技术特征摘要】
1.一种基于蒙特卡洛模拟的小干扰概率风险分析与仿真方法,其特征在于:包括顺序执行的以下步骤:步骤1、根据同一区域内风电机组出力相关性以及不同节点负荷水平相关性,设置相关性系数,建立不确定性系统模型;步骤2、针对建立的不确定性系统模型,采用蒙特卡洛仿真模拟,生成n个运行场景;步骤3、在每个运行场景下对系统进行确定性小干扰稳定分析,对n个运行场景的分析结果进行数理统计生成关键振荡模式阻尼比的概率密度函数,进而得到系统小干扰安全稳定运行的概率;步骤4、基于上述系统小干扰安全稳定运行的概率,结合小干扰失稳损失的基于阻尼比灵敏度的风险指标Risk,对系统进行风险评估。2.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛模拟的小干扰概率风险分析与仿真方法,其特征在于:所述确定性小干扰稳定性分析具体如下:将系统状态空间在稳态平衡点附近进行线性化得到标准状态方程,根据标准状态方程计算其特征值并求解机电振荡模态,利用时域仿真与特征值分析,判别系统中的关键振荡模式特征值,进而得到关键振荡模式阻尼比ζ作为仿真结果;将不同场景的仿真结果通过概率论和数理统计获得关键振荡模式阻尼比ζ的概率密度函数P(ζ),进而根据预设的阻尼比阈值ζset求取系统小干扰安全稳定运行的概率PSteady。3.根据权利要求2所述的基于蒙特卡洛模拟的小干扰概率风险分析与仿真方法,其特征在于:步骤4中,定义风险指标Risk为Risk=∫P(ζ)S(ζ)dζ其中:S(ζ)为仿真模型中每一个运行场景的小干扰稳定严重度函数;为关键振荡模式阻尼比对运行方式的灵敏度的倒数。4.根据权利要求3所述的基于蒙特卡洛模拟的小干扰概率风险分析与仿真方法,其特征在于:所述S(ζ)中的关键振荡模式阻尼比对运行方式的灵敏度的倒数按照下述方法进行计算:步骤4.1、将发电机相对关键振荡模式的相关因子按从大到小的顺序排序,并选出前m个满足下式的发电机:
【专利技术属性】
技术研发人员:陈峰,闫济红,王俊杰,
申请(专利权)人:南京南瑞继保电气有限公司,东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。