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一种电网电压波动CVaR险评估方法

阅读:142发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种电网电压波动CVaR险评估方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 电网 电压 波动 CVaR 风 险评估方法,本方案以 节点 电压偏移作为风险评估点,考察在随机因素y的扰动下电网可能遭受的潜在电压风险,该指标从电压限值范围的两端进行评估,即分别考察在一定 置信度 下节点在未来一段时间内可能取得的最高可能电压值、最低可能电压值和平均电压值,最后得出基于CVaR风险度量的电压波动CVaR风险值。本发明计算得出的结果精准度较高。,下面是一种电网电压波动CVaR险评估方法专利的具体信息内容。

1.一种电网电压波动CVaR险评估方法,其特征在于,以节点电压偏移作为风险评估点,考察在随机因素y的扰动下电网可能遭受的潜在电压风险,该指标从电压限值范围的两端进行评估,即分别考察在一定置信度下节点在未来一段时间内可能取得的最高可能电压值、最低可能电压值和平均电压值。
2.根据权利要求1所述的一种电网电压波动CVaR风险评估方法,其特征在于,所述随机因素y为含DG和EV的大型配电网随机因素y={yDG,yEV,yLD},其中,yDG={yDG1,yDG2,…yDGk}为分布式电源的随机因素;yEV=PEV,PEV={PEV1,PEV2,...,PEVm}为m个电动汽车充电桩的充电功率;yLD={yLD1,yLD2,…,yLDn}为负荷的随机因素,n为系统的负荷节点数。
3.根据权利要求2所述的一种电网电压波动CVaR风险评估方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
1)计算电压波动最大风险值;
2)计算电压波动最低风险值;
3)计算电压波动平均风险值;
4)电压波动CVaR风险值评估。
4.根据权利要求3所述的一种电网电压波动CVaR风险评估方法,其特征在于,所述步骤
1)的具体步骤如下:
取置信度为α=0.95且评估部分为VaRα以后的部分,令含DG和EV的配电网电压损失函数fv(PDG,y)为:
其中,Vi满足潮流方程:
式中,G,B分别为配电网的电导和电纳,θij=θi-θj为节点i,j的相差,Ω(i)为与节点j相连的节点集合,aDGi和aEVi为与功率因素相关的系数,具体表达式为:
a=(sign)tan(cos-1(λ));
其中,λ为DG和EV运行时的功率因素;
根据式 可构造用以计算电压CVaR损失值的特殊函数:
其估计式为:
则单个节点电压的CVaR损失值可通过最小化式
的函数算得:
5.根据权利要求4所述的一种电网电压波动CVaR风险评估方法,其特征在于,所述步骤
2)的具体步骤如下:
取置信度为α=0.95且评估部分为VaRα后的部分,其损失函数为
上式需满足的条件:
但在特殊函数上变为:
其估计式为:
则单个节点电压的CVaR损失值可通过最大化上式并取相反数算得:
6.根据权利要求5所述的一种电网电压波动CVaR风险评估方法,其特征在于,所述步骤
3)的具体步骤如下:
单个节点电压的平均电压值与最高可能电压具有相同的表达式,即式
但置信度α相应地取为0,其表达式为:
7.根据权利要求6所述的一种电网电压波动CVaR风险评估方法,其特征在于,所述步骤
4)的具体步骤如下:
基于CVaR风险度量的电压波动CVaR风险值为:

说明书全文

一种电网电压波动CVaR险评估方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电网的技术领域,尤其涉及到一种电网电压波动CVaR风险评估方法。

背景技术

[0002] 随着社会的发展,电用户更加关注电力系统的供电可靠性。其中,电网电压波动CVaR风险评估显得尤为重要。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种准确率高的电网电压波动CVaR风险评估方法。
[0004] 为实现上述目的,本发明所提供的技术方案为:
[0005] 一种电网电压波动CVaR风险评估方法,以节点电压偏移作为风险评估点,考察在随机因素y的扰动下电网可能遭受的潜在电压风险,该指标从电压限值范围的两端进行评估,即分别考察在一定置信度下节点在未来一段时间内可能取得的最高可能电压值、最低可能电压值和平均电压值。
[0006] 进一步地,所述随机因素y为含DG和EV的大型配电网随机因素y={yDG,yEV,yLD},其中,yDG={yDG1,yDG2,…yDGk}为分布式电源的随机因素;yEV=PEV,PEV={PEV1,PEV2,...,PEVm}为m个电动汽车充电桩的充电功率;yLD={yLD1,yLD2,…,yLDn}为电力负荷的随机因素,n为系统的负荷节点数。
[0007] 进一步地,包括以下具体步骤:
[0008] 计算电压波动最大风险值;
[0009] 计算电压波动最低风险值;
[0010] 计算电压波动平均风险值;
[0011] 电压波动CVaR风险值评估。
[0012] 进一步地,所述步骤1)的具体步骤如下:
[0013] 取置信度为α=0.95且评估部分为VaRα以后的部分,令含DG和EV的配电网电压损失函数fv(PDG,y)为:
[0014]
[0015] 其中,Vi满足潮流方程:
[0016]
[0017]
[0018] 式中,G,B分别为配电网的电导和电纳,θij=θi-θj为节点i,j的相差,Ω(i)为与节点j相连的节点集合,aDGi和aEVi为与功率因素相关的系数,具体表达式为:
[0019] a=(sign)tan(cos-1(λ));
[0020] 其中,λ为DG和EV运行时的功率因素;
[0021] 根据式 可构造用以计算电压CVaR损失值的特殊函数:
[0022]
[0023] 其估计式为:
[0024]
[0025] 则单个节点电压的CVaR损失值可通过最小化式的函数算得:
[0026]
[0027] 进一步地,所述步骤2)的具体步骤如下:
[0028] 取置信度为α=0.95且评估部分为VaRα后的部分,其损失函数为
[0029]
[0030] 上式需满足的条件:
[0031]
[0032]
[0033] 但在特殊函数上变为:
[0034]
[0035] 其估计式为:
[0036]
[0037] 则单个节点电压的CVaR损失值可通过最大化上式并取相反数算得:
[0038]
[0039] 进一步地,所述步骤3)的具体步骤如下:
[0040] 单个节点电压的平均电压值与最高可能电压具有相同的表达式,即式但置信度α相应地取为0,其表达式为:
[0041] 进一步地,所述步骤4)的具体步骤如下:
[0042] 基于CVaR风险度量的电压波动CVaR风险值为:
[0043]
[0044] 与现有技术相比,本方案原理及优点如下:
[0045] 本方案以节点电压偏移作为风险评估点,考察在随机因素y的扰动下电网可能遭受的潜在电压风险,该指标从电压限值范围的两端进行评估,即分别考察在一定置信度下节点在未来一段时间内可能取得的最高可能电压值、最低可能电压值和平均电压值,最后得出基于CVaR风险度量的电压波动CVaR风险值。本方案计算得出的结果精准度较高。附图说明
[0046] 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服务作简单地介绍,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。
[0047] 图1为本发明一种电网电压波动CVaR风险评估方法的原理流程图

具体实施方式

[0048] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明:
[0049] 一种电网电压波动CVaR风险评估方法,设PDG={PDG1,PDG2,...PDGk}为k个分布式电源的出力,为电网中的决策变量,其出力设置为DG的额定功率,但由于分布式电源大多受能源来源的影响而具有不确定性,因此每个分布式电源对应存在一个与能源来源相关的随机变量,如风力发电的随机因素为风速v,光伏电池组出力的随机因素为太阳光强度γ,则分布式电源的随机因素为yDG={yDG1,yDG2,…yDGk}。
[0050] 设PEV={PEV1,PEV2,...,PEVm}为m个电动汽车充电桩的充电功率,电动汽车的充电功率是随机因素,表示为yEV=PEV。
[0051] 在配电网中,电力负荷每一时刻均不相同,电力负荷看作是一种随机因素,表示为yLD={yLD1,yLD2,…,yLDn},其中n为系统的负荷节点数。则含DG和EV的大型配电网随机因素可表示为y={yDG,yEV,yLD}。以下给出含DG和EV的大型配电网的各种CVaR损失值指标:
[0052] 以节点电压偏移作为风险评估点,考察在随机因素y的扰动下电网可能遭受的潜在电压风险,该指标从电压限值范围的两端进行评估,即分别考察在一定置信度下节点在未来一段时间内可能取得的最高可能电压值、最低可能电压值和平均电压值。
[0053] 如图1所示,具体步骤如下:
[0054] 1)计算电压波动最大风险值:
[0055] 取置信度为α=0.95且评估部分为VaRα以后的部分,令含DG和EV的配电网电压损失函数fv(PDG,y)为:
[0056]
[0057] 其中,Vi满足潮流方程:
[0058]
[0059]
[0060] 式中,G,B分别为配电网的电导和电纳,θij=θi-θj为节点i,j的相角差,Ω(i)为与节点j相连的节点集合,aDGi和aEVi为与功率因素相关的系数,具体表达式为:
[0061] a=(sign)tan(cos-1(λ));
[0062] 其中,λ为DG和EV运行时的功率因素;
[0063] 根据式 可构造用以计算电压CVaR损失值的特殊函数:
[0064]
[0065] 其估计式为:
[0066]
[0067] 则单个节点电压的CVaR损失值可通过最小化式的函数算得:
[0068]
[0069] 2)计算电压波动最低风险值:
[0070] 取置信度为α=0.95且评估部分为VaRα后的部分,其损失函数为
[0071] 上式需满足的条件:
[0072]
[0073]
[0074] 但在特殊函数上变为:
[0075]
[0076] 其估计式为:
[0077]
[0078] 则单个节点电压的CVaR损失值可通过最大化上式并取相反数算得:
[0079]
[0080] 3)计算电压波动平均风险值:
[0081] 单个节点电压的平均电压值与最高可能电压具有相同的表达式,即式但置信度α相应地取为0,其表达式为:
[0082] 4)电压波动CVaR风险值评估:
[0083] 基于CVaR风险度量的电压波动CVaR风险值为:
[0084]
[0085] 以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,故凡依本发明之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本发明的保护范围内。
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