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专利号: 2021104430808
申请人: 南京工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于,包括:迭代计算出针对风险指标PR的元件失效的最优分布参数vR;

迭代计算出针对临界指标PM的元件失效的最优分布参数vM;

设置权重α,计算综合最优分布参数v=α×vM+(1‑α)×vR;

基于所述综合最优分布参数v抽取元件状态,计算出电力系统的Well‑being指标,完成电力系统的Well‑being评估。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于,所述最优分布参数vR的计算方法包括以下步骤:步骤1‑1,初始化参数:设置每次迭代的预抽样次数为n,系统元件最优失效分布参数为vR=u,u为元件实际失效分布参数,分位数为ρ,元件总数为N,j为元件索引(j=1,2,…,N),迭代次数上限为I;

步骤1‑2,迭代次数初始化:iR=0;

步骤1‑3,iR=iR+1;

步骤1‑4,根据vR进行随机抽样,生成n组系统状态样本{Xk;k=1,2,…,n},其中Xk=[Xk(1),Xk(2),...,Xk(N)],Xk(j)表示第k个系统状态的第j个元件状态,对生成的系统状态样本Xk进行负荷削减分析,判断系统状态Xk是否存在切负荷;

步骤1‑5,根据式 计算似然比W(Xk),第一次迭代时似然比W(Xk)为1;

步骤1‑6:根据公式 计算各系统状态对应的发电容量裕度序列G(Xk),式中NC为节点集合,l为节点索引(l=1,2,…,NC),PG总为系统状态Xk总发电容量,PD总为总负荷, 为总切负荷量,其中Cl表示第l个节点切负荷量;

步骤1‑7:将发电容量裕度序列G(Xk)按照从小到大的顺序进行排列,得到M=[M[1],M[2],…,M[n]],若M[ρn]>0,则阈值参数r=M[ρn];若M[ρn]≤0,则r=0,其中,ρn表示ρ与n相乘;

步骤1‑8:获取指示函数HR(Xk):首先利用阈值参数r对G(Xk)进行修正得到G’(Xk):G’(Xk)=G(Xk)‑r;其次,根据G’(Xk)得到相应的指示函数HR(Xk):若G’(Xk)>0,则HR(Xk)=0;

若G’(Xk)≤0,则HR(Xk)=1;

步骤1‑9:根据式 更新系统元件的最优分布参数vR;

步骤1‑10:如果阈值参数r=0或iR=I,则输出vR;否则,返回步骤1‑3。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于:所述最优分布参数vM的计算方法包括以下步骤:步骤2‑1:初始化参数:设置每次迭代的预抽样次数为n,系统元件最优失效分布参数为vM=u,u为元件实际失效分布参数,元件总数为N,j为元件索引(j=1,2,…,N),迭代次数上限为I;

步骤2‑2:迭代次数初始化:iM=0;

步骤2‑3:iM=iM+1;

步骤2‑4:根据vM进行随机抽样,生成n组系统状态样本{Xk;k=1,2,…,n},其中Xk=[Xk(1),Xk(2),...,Xk(N)],Xk(j)表示第k个系统状态的第j个元件状态,对生成的系统状态样本Xk进行Well‑being评估,判断系统状态Xk的所属状态类型:若系统状态Xk存在切负荷,则Xk为风险状态;若系统状态Xk不存在切负荷但不满足N‑1准则,则Xk为临界状态;若系统状态Xk满足N‑1准则,则Xk为健康状态;

步骤2‑5:根据式 计算似然比W(Xk),其中第一次迭代时似然比W(Xk)为1;

步骤2‑6:获取指示函数HM(Xk):若系统状态Xk为临界状态,则HM(Xk)=1;否则,HM(Xk)=

0;

步骤2‑7:根据式 更新系统元件最优分布参数vM;

步骤2‑8:如果iM=I,则输出vM;如果iM

4.根据权利要求1所述的一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于:所述权重α的取值范围为[0.5,0.7]。

5.根据权利要求1所述的一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于:所述电力系统的Well‑being指标的计算方法包括以下步骤:步骤4‑1,参数初始化:设置方差系数收敛条件βmax;

步骤4‑2,抽样次数初始化:s=0;

步骤4‑3,s=s+1;

步骤4‑4,根据步骤3中得到的最优分布参数v生成系统状态Xs,判断系统状态类型;

步骤4‑5,计算似然比W(Xs);

步骤4‑6,计算Xs的Well‑being指标指示函数并计算风险指标PR,临界指标PM,期望缺供电量EENS;

步骤4‑7,计算PR,PM,EENS对应的方差系数βR,βM,βEENS;

步骤4‑8,判断方差系数βR,βM,βEENS是否满足收敛条件:如果βR≤βmax且βM≤βmax且βEENS≤βmax,则输出Well‑being指标;否则,返回步骤4‑3。

6.根据权利要求5所述的一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于:所述步骤

4‑4中系统状态Xs的生成方式及状态类型判别方法为:生成N维的[0,1]区间随机数ζ与v进行比较确定系统元件状态Xs(j): 对系统状态Xs进行Well‑being评估,判断系统状态Xs的所属状态类型:若系统状态Xs存在切负荷,则Xs为风险状态;若系统状态Xs不存在切负荷但不满足N‑1准则,则Xs为临界状态;若系统状态Xs满足N‑1准则,则Xs为健康状态。

7.根据权利要求5所述的一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于:所述步骤

4‑5系统状态Xs的似然比W(Xs)计算方式为:

8.根据权利要求5所述的一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于,所述步骤

4‑6中,Well‑being指标指示函数F(Xs)计算方式为:如果Xs为风险状态,则FR(Xs)=W(Xs),FM(Xs)=0, 如果Xs为临界状态,则FR(Xs)=0,FM(Xs)=W(Xs),FEENS(Xs)=0;

如果Xs为健康状态,则FR(Xs)=0,FM(Xs)=0,FEENS(Xs)=0;

Well‑being指标的计算公式为:

9.根据权利要求8所述的一种电力系统Well‑being的评估方法,其特征在于:所述步骤

4‑7中,PR,PM,EENS对应的方差系数βR,βM,βEENS分别为:式中, 表示各指标对应指示函数的期望估计值, 分别表示PR,PM,EENS对应指示函数的期望估计值; 表示各指标对应指示函数期望估计值的方差, 分别表示PR,PM,EENS对应指示函数期望估计值的方差;V(F)表示指标对应指示函数的方差,V(FR),V(FM),V(FEENS)分别表示PR,PM,EENS对应指示函数的方差。

10.一种电力系统Well‑being的评估装置,其特征在于,包括:第一计算模块,用于迭代计算出针对风险指标PR的元件失效的最优分布参数vR;

第二计算模块,用于迭代计算出针对临界指标PM的元件失效的最优分布参数vM;

第三计算模块,用于设置权重α,计算综合最优分布参数v=α×vM+(1‑α)×vR;

第四计算模块,用于基于所述综合最优分布参数v抽取元件状态,计算出电力系统的Well‑being指标,完成电力系统的Well‑being评估。