一种电力系统Well-being的评估方法及装置

摘要

本发明公开了一种电力系统Well‑being的评估方法及装置，所述方法包括：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。本发明通过采用综合最优分布参数进行元件状态抽样，保证了多指标均能满足收敛要求，进一步提高了电力系统Well‑being评估的计算效率。

说明书

技术领域

本发明属于电力系统分析技术领域，具体涉及一种电力系统Well-being的评估方法及装置。

背景技术

加拿大著名学者Billinton于1994年提出了Well-being模型，该模型在电力系统概率评估的基础上，通过引入N-1准则将电力系统运行状态划分为健康、临界和风险三种状态。Well-being模型的建立，架起了确定性方法和概率性方法的桥梁，对电力系统的规划和运营具有重要意义。同概率评估方法相比，Well-being评估同样需要计算风险概率(probability of risk，P

方差减小技术能够有效的提高稀有事件的抽样概率，从而克服MCS收敛速度过慢的问题。在方差减小技术中，交叉熵算法(cross entropy method，CEM)能够根据目标指标的收敛特性计算合适的抽样概率密度函数，使目标指标出现的概率大幅增加，因此在电力系统可靠性评估中得到大量应用。然而，在将CEM应用到系统Well-being评估时，发现可能存在临界指标P

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种电力系统Well-being的评估方法及装置，通过采用综合最优分布参数进行元件状态抽样，保证了多指标均能满足收敛要求，进一步提高了电力系统Well-being评估的计算效率。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种电力系统Well-being的评估方法，包括：

迭代计算出针对风险指标P

迭代计算出针对临界指标P

设置权重α，计算综合最优分布参数v＝α×v

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。

可选地，所述最优分布参数v

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v

步骤1-2，迭代次数初始化：i

步骤1-3，i

步骤1-4，根据v

步骤1-5，根据式

步骤1-6：根据公式

步骤1-7：将发电容量裕度序列G(X

步骤1-8：获取指示函数H

步骤1-9：根据式

步骤1-10：如果阈值参数r＝0或i

可选地，所述最优分布参数v

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v

步骤2-2：迭代次数初始化：i

步骤2-3：i

步骤2-4：根据v

步骤2-5：根据式

步骤2-6：获取指示函数H

步骤2-7：根据式

步骤2-8：如果i

可选地，所述权重α的取值范围为[0.5,0.7]。

可选地，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β

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X

步骤4-5，计算似然比W(X

步骤4-6，计算X

步骤4-7，计算P

步骤4-8，判断方差系数β

可选地，所述步骤4-4中系统状态X

可选地，所述步骤4-5系统状态X

可选地，所述步骤4-6中，Well-being指标指示函数F(X

如果X

如果X

Well-being指标的计算公式为：

可选地，所述步骤4-7中，P

式中，

第二方面，本发明提供了一种电力系统Well-being的评估装置，包括：

第一计算模块，用于迭代计算出针对风险指标P

第二计算模块，用于迭代计算出针对临界指标P

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×v

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评估与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过分别计算P

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是一种电力系统Well-being的评估算法流程示意图。

图2是计算针对风险指标P

图3是计算针对临界指标P

图4是基于综合最优分布参数v抽取元件状态，计算系统Well-being指标的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

如图1所示，本发明实施例中提供了一种电力系统Well-being的评估方法，该评估方法是一种多目标优化交叉熵方法(cross entropy method with multi-objectiveoptimization，CEM-MO)，具体包括以下步骤：

步骤(1)迭代计算针对风险指标(probability of risk，P

步骤(2)迭代计算针对临界指标(probability of margin，P

步骤(3)设置权重α，计算综合最优分布参数v＝α×v

步骤(4)基于综合最优分布参数v抽取元件状态，计算系统Well-being指标，完成电力系统的well-being评估。

如图2所示，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(1)具体步骤包括：

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v

步骤1-2：迭代次数初始化：i

步骤1-3：i

步骤1-4：根据v

步骤1-5：根据式

步骤1-6：根据式

步骤1-7：将发电容量裕度序列G(X

步骤1-8：获取指示函数H

步骤1-9：根据式

步骤1-10：如果阈值参数r＝0或i

如图3所示，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(2)具体步骤包括；

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v

步骤2-2：迭代次数初始化：i

步骤2-3：i

步骤2-4：根据v

步骤2-5：根据式

步骤2-6：获取指示函数H

步骤2-7：根据公式

步骤2-8：如果i

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(3)中的权重α的取值范围为[0.5,0.7]。

如图4所示，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(4)具体步骤包括：

步骤4-1：参数初始化：设置方差系数收敛条件β

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v生成系统状态X

步骤4-5：计算系统状态X

步骤4-6：计算X

步骤4-7：计算P

式中，

步骤4-8：判断方差系数β

实施例2

基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种电力系统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P

第二计算模块，用于迭代计算出针对临界指标P

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×v

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。

其余部分均与实施例1相同。

综上可见，本发明提供的一种电力系统Well-being的评估方法即为多目标优化交叉熵方法(cross entropy method with multi-objective optimization，CEM-MO)，该方法将CEM单目标寻优扩展为多目标寻优，分别以独立的寻优过程计算风险指标P

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。