一种基于众数的电网可用输电能力计算方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电力自动化技术领域，公开一种基于众数的电网可用输电能力计算方法、装置、设备及介质；所述方法，包括：获取风电场前n个时段的有功出力实际值；根据所述风电场前n个时段的有功出力实际值，确定n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限；将n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限代入考虑风电预测误差区间的大电网可用输电能力计算模型，获得可用输电能力计算结果；输出所述可用输电能力计算结果。本发明专利技术准确量化分析风电预测误差对可用输电能力造成的影响，最大限度接近实际情况；获得可用输电能力计算结果，提升新型电力系统可用输电能力计算的准确性，保证电网的安全。保证电网的安全。保证电网的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于众数的电网可用输电能力计算方法及系统


[0001]本专利技术属于电力自动化
，特别涉及一种基于众数的电网可用输电能力计算方法及系统。

技术介绍

[0002]随着新能源风机机组的装机容量越来越大，风电在电力系统中的容量占比越来越大；风电出力的随机性与波动性造成预测存在不可避免的一定误差的问题，对电力系统可用输电能力计算结果造成了一定影响，进而影响到电网的安全运行。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于众数的电网可用输电能力计算方法及系统，能够准确量化分析风电预测误差对可用输电能力造成的影响，最大限度接近实际情况，提升电力系统可用输电能力计算的准确性，保证电网的安全。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于众数的电网可用输电能力计算方法，包括：
[0006]获取风电场前n个时段的有功出力实际值；根据所述风电场前n个时段的有功出力实际值，确定n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限；
[0007]将n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限代入考虑风电预测误差区间的大电网可用输电能力计算模型，获得可用输电能力计算结果；
[0008]输出所述可用输电能力计算结果。
[0009]本专利技术进一步的改进在于：所述获取风电场前n个时段的有功出力实际值；根据所述风电场前n个时段的有功出力实际值，确定n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限的步骤，具体包括：
[0010]获取风电场前n个时段的有功出力实际值X＝{x1,x2,...,x
n
‑1,x
n
}；
[0011]计算X与Y的线性相关性：
[0012][0013]其中，Y＝{y1,y2,...,y
n
‑1,y
n
}为风电场历史的n个时段的有功出力实际值；根据X与Y的线性相关性筛选与X相关的Y；对于与X相关的Y，如果Y第n+1时刻是正误差则记录为e，对于负误差则记录为w；
[0014]E＝{e1,e2,e3,...,e
h
}为与X相关的历史Y中第n+1时刻预测正误差组成的向量，正误差向量的众数为：
[0015]M
o,h
＝ξ
h
‑
3(ξ
h
‑
M
d,h
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0016]ξ
h
为E中h个元素的均值，M
d,h
是E＝{e1,e2,e3,...,e
h
}中的中位数；
[0017]风电预测误差上限P
G,lmt2
＝x
n+1
+M
o,h
[0018]W＝{w1,w2,w3,...,w
l
}为与X相关的历史Y中第n+1时刻预测负误差组成的向量，负
误差向量的众数为：
[0019]M
o,l
＝ξ
l
‑
3(ξ
l
‑
M
d,l
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0020]ξ
l
为W中l个元素的均值，M
d,l
是W＝{w1,w2,w3,...,w
l
}中的中位数；
[0021]风电预测误差下限P
G,lmt1
＝x
n+1
‑
M
o,l
。
[0022]本专利技术进一步的改进在于：ρ
XY
≥0.8时，认为X与Y线性相关。
[0023]本专利技术进一步的改进在于：所述考虑风电预测误差区间的大电网可用输电能力计算模型具体为：
[0024]max:
‑
B
ij
(f
i
(P
G
)+S
i
(P
L
)
‑
f
j
(P
G
)
‑
S
j
(P
L
))
[0025]s.t.
[0026][0027]其中：
[0028]B
ij
：支路ij的电纳；
[0029]f
i
：矩阵(B')
‑1中对应θ
i
一行中对应机组出力的线性函数；
[0030]S
i
：矩阵(B')
‑1中对应θ
i
一行中对应负荷的线性函数元素；
[0031]B'：由支路阻抗倒数的负值组成，标幺值；
[0032]θ：节点相角的弧度值；
[0033]P
L
：节点负荷有功向量；
[0034]P
G
：节点发电有功向量；
[0035]P
ij,lmt
：支路ij的有功限值；
[0036]K
ij,max
是S
i
(P
G,W,lmt1
)
‑
f
j
(P
G,W,lmt1
)、S
i
(P
G,W,lmt1
)
‑
f
j
(P
G,W,lmt2
)、S
i
(P
G,W,lmt2
)
‑
f
j
(P
G,W,lmt1
)与S
i
(P
G,W,lmt2
)
‑
f
j
(P
G,W,lmt2
)中的最大值；
[0037]P
G,W,lmt1
：节点风力发电有功预测下限向量；
[0038]P
G,W,lmt2
：节点风力发电有功预测上限向量；
[0039]P
S,LMT
：网损最大值；
[0040]根据式(5)计算出考虑风电预测误差的目标支路ij可用输电容量。
[0041]第二方面，本专利技术提供一种基于众数的电网可用输电能力计算方法，包括以下步骤：
[0042]设定所有风电预测误差为零，计算电力系统的目标端面可用输电能力，获得目标端面第一可用输电值；
[0043]设定所有风电预测误差为预设极限值，计算电力系统的目标端面可用输电能力，获得目标端面第二可用输电值；
[0044]计算目标端面第一可用输电值和目标端面第二可用输电值的差值，如果差值大于预设的阈值，进行如下步骤：
[0045]获取风电场前n个时段的有功出力实际本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于众数的电网可用输电能力计算方法，其特征在于，包括：获取风电场前n个时段的有功出力实际值；根据所述风电场前n个时段的有功出力实际值，确定n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限；将n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限代入考虑风电预测误差区间的大电网可用输电能力计算模型，获得可用输电能力计算结果；输出所述可用输电能力计算结果。2.根据权利要求1所述的一种基于众数的电网可用输电能力计算方法，其特征在于，所述获取风电场前n个时段的有功出力实际值；根据所述风电场前n个时段的有功出力实际值，确定n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限的步骤，具体包括：获取风电场前n个时段的有功出力实际值X＝{x1,x2,...,x
n
‑1,x
n
}；计算X与Y的线性相关性：其中，Y＝{y1,y2,...,y
n
‑1,y
n
}为风电场历史的n个时段的有功出力实际值；根据X与Y的线性相关性筛选与X相关的Y；对于与X相关的Y，如果Y第n+1时刻是正误差则记录为e，对于负误差则记录为w；E＝{e1,e2,e3,...,e
h
}为与X相关的历史Y中第n+1时刻预测正误差组成的向量，正误差向量的众数为：M
o,h
＝ξ
h
‑
3(ξ
h
‑
M
d,h
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)ξ
h
为E中h个元素的均值，M
d,h
是E＝{e1,e2,e3,...,e
h
}中的中位数；风电预测误差上限P
G,lmt2
＝x
n+1
+M
o,h
；W＝{w1,w2,w3,...,w
l
}为与X相关的历史Y中第n+1时刻预测负误差组成的向量，负误差向量的众数为：M
o,l
＝ξ
l
‑
3(ξ
l
‑
M
d,l
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)ξ
l
为W中l个元素的均值，M
d,l
是W＝{w1,w2,w3,...,w
l
}中的中位数；风电预测误差下限P
G,lmt1
＝x
n+1
‑
M
o,l
。3.根据权利要求1所述的一种基于众数的电网可用输电能力计算方法，其特征在于，所述考虑风电预测误差区间的大电网可用输电能力计算模型具体为：max:
‑
B
ij
(f
i
(P
G
)+S
i
(P
L
)
‑
f
j
(P
G
)
‑
S
j
(P
L
))s.t.其中：B
ij
：支路ij的电纳；f
i
：矩阵(B')
‑1中对应θ
i
一行中对应机组出力的线性函数；S
i
：矩阵(B')
‑1中对应θ
i
一行中对应负荷的线性函数元素；
B'：由支路阻抗倒数的负值组成，标幺值；θ：节点相角的弧度值；P
L
：节点负荷有功向量；P
G
：节点发电有功向量；P
ij,lmt
：支路ij的有功限值；K
ij,max
是S
i
(P
G,W,lmt1
)
‑
f
j
(P
G,W,lmt1
)、S
i
(P
G,W,lmt1
)
‑
f
j
(P
G,W,lmt2
)、S
i
(P
G,W,lmt2
)
‑
f
j
(P
G,W,lmt1
)与S
i
(P
G,W,lmt2
)
‑
f
j
(P
G,W,lmt2
)中的最大值；P
G,W,lmt1
：节点风力发电有功预测下限向量；P
G,W,lmt2
：节点风力发电有功预测上限向量；P
S,LMT
：网损最大值；根据式(5)计算出考虑风电预测误差的目标支路ij可用输电容量。4.一种基于众数的电网可用输电能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：设定所有风电预测误差为零，计算电力系统的目标端面可用输电能力，获得目标端面第一可用输电值；设定所有风电预测误差为预设极限值，计算电力系统的目标端面可用输电能力，获得目标端面第二可用输电值；计算目标端面第一可用输电值和目标端面第二可用输电值的差值，如果差值大于预设的阈值，进行如下步骤：获取风电场前n个时段的有功出力实际值；根据所述风电场前n个时段的有功出力实际值，确定n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限；将n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限代入考虑风电预测误差区间的大电网可用输电能力计算模型，获得可用输电能力计算结果；输出所述可用输电能力计算结果。5.根据权利要求4所述的一种基于众数的电网可用输电能力计算方法，其特征在于，所述获取风电场前n个时段的有功出力实际值；根据所述风电场前n个时段的有功出力实际值，确定n+1时刻风电场的风电预测误差上限和风电预测误差下限的步骤，具体包括：获取风电场前n个时段的有功出力实际值X＝{x1,x2,...,x
n
‑1,x
n
}；计算X与Y的线性相关性：其中，Y＝{y1,y2,...,y
n
‑1,y
n
}为风电场历史的n个时段的有功出力实际值；对于与X相关的Y，如果Y第n+1时刻是正误差则记录为e，对于负误差则记录为w；E＝{e1,e2,e3,...,e
h
}为与X相关的历史Y中第n+1时刻预测正误差组成的向量，正误差向量的众数为：M
o,h
＝ξ
h
‑
3(ξ
h
‑
M
d,h
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)ξ
h
为E中h个元素的均值，M
d,h
是E＝{e1,e2,e3,...,e
h
}中的中位数；风电预测误差上限P
G,lmt2
＝x
n+1
+M
o,h
W＝{w1,w2,w3,...,w
l
}为与X相关的历史Y中第n+1时刻预测负误差组成的向量，负误差
向量的众数为：M
o,l
＝ξ
l
‑
3(ξ
l
‑
M
d,l
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)ξ
l
为W中l个元素的均值，M
d,l
是W＝{w1,w2,w3,...,w
l
}中的中位数；风电预测误差下限P
G,lmt1
＝x
n+1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王少芳，李理，吕闫，杨楠，石上丘，孙博，陈灵，陈斌，李泽科，陈建洪，罗雅迪，徐遐龄，范海威，李劲松，李鑫，肖大军，于文娟，李立新，於益军，孙略，王淼，马晓忱，蓝海波，王明轩，曹良晶，丁凌龙，张印，郎燕生，王伟，韩巍，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司国家电网公司华中分部国网冀北电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：