电力系统多级负荷多类型控制能力评估方法与流程

本发明属于电力系统运维调度，特别是涉及到一种电力系统多级负荷多类型控制能力评估方法。

背景技术：

1、多级负荷多类型控制能力评估方法的背景是在电力系统运行中，随着负荷需求的不断增长和供电能力的限制，确保电力系统的稳定运行变得越来越重要。为了满足不同区域和不同负荷类型的需求，需要对电力系统的控制能力进行准确评估，以便合理调度和优化资源配置。

2、在电力系统中，负荷可以分为单点、园区、县区域、地市和全省等多个层级。每个层级都有不同的负荷特点和控制需求。例如，单点负荷通常是指某个特定的用户或设备，园区负荷是指在一个园区内的多个用户或设备，而地市和全省负荷则是指整个地市或省级范围内的总负荷。

3、为了有效评估这些不同层级的负荷控制能力，需要考虑以下因素：

4、负荷特性：不同层级的负荷具有不同的特点，如负荷大小、负荷类型(工业负荷、商业负荷、居民负荷等)、负荷变化规律等。评估方法需要充分考虑这些特性。

5、控制手段：不同层级的负荷可以采用不同的控制手段，如基于需求响应的负荷控制、基于定时计划的负荷控制、基于市场交易的负荷控制等。评估方法需要考虑各种控制手段的有效性和可行性。

6、综上所述，现有技术亟需一种新方案考虑多级负荷多类型的评估方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供电力系统多级负荷多类型控制能力评估方法，解决现有技术中只考虑了运行成本最低和环境污染较小两个方面，没有多方面考虑电网运行稳定性、新能源消纳量以及社会效益的问题，对电力系统不同层级负荷的准确评估，以便优化资源配置、提高系统运行效率和稳定性；对电力系统的规划和运行管理提供重要支持。

2、电力系统多级负荷多类型控制能力评估方法，包括

3、步骤一、建立多级负荷多类型控制能力评估指标体系，包括一级评估指标，二级评估指标以及三级评估指标；

4、步骤二、采用层次分析法对一级和二级评估指标进行评估，确定一级评估指标的权重和二级评估指标的权重；

5、步骤三、采用熵权法对三级评估指标进行评估，确定三级评估指标的权重；

6、步骤四、将所述一级评估指标的权重、二级评估指标的权重和三级评估指标的权重进行综合处理得出各个指标的综合权重；

7、步骤五、根据所述综合权重，对多级负荷多类型控制能力进行评估。

8、所述步骤一一级评估指标依据控制规模分类为省区规模指标、县区规模指标和园区规模指标；

9、所述省区规模指标下的二级评估指标包括调度能力、频率调节能力、电压调节能力、数据质量、可中断控制能力和按需启动能力；

10、所述县区规模指标下的二级评估指标包括调度能力、频率调节能力、电压调节能力、和负荷平衡能力；

11、所述园区规模指标下的二级评估指标包括接入能力、负荷特性、数据质量、电压调节能力和谐波抑制能力；

12、所述调度能力指标对应的三级评估指标包括正调度率和可调度时长；

13、所述频率调节能力指标对应的三级评估指标包括频率偏差率和频率恢复时间；

14、所述电压调节能力指标对应的三级评估指标包括电压偏差率和电压稳定性指数；

15、所述数据质量指标对应的三级评估指标包括模型完整率、更新及时率和数据合格率；

16、所述可中断控制能力指标对应的三级评估指标包括可中断控制响应率和可中断控制时长；

17、所述按需启动能力指标对应的三级评估指标包括按需启动控制响应率、调度达标率和调度偏差率；

18、所述负荷平衡能力指标对应的三级评估指标包括平均绝对误差、最大绝对误差、能耗波动率；

19、所述接入能力指标对应的三级评估指标包括一次采集成功率、接入可调节负荷率、日延时率；

20、所述负荷特性指标所对应的三级评估指标包括峰谷差率、负荷波动率、设备利用率；

21、所述谐波抑制能力指标对应的三级评估指标包括总谐波失真率、各次谐波含量。

22、所述正调度率为：

23、所述可调度时长为：t＝tend-tstart；

24、所述频率偏差率为：

25、所述频率恢复时间为：rtf＝ts-td；

26、所述电压偏差率为：

27、所述电压稳定指数为：

28、所述模型完整率为：

29、所述更新及时率为：

30、所述数据合格率为：

31、所述可中断控制响应率为：

32、所述可中断控制时长为：成功响应中断控制请求的时间总和；

33、所述按需启动控制响应率为：

34、所述调度达标率为：

35、所述调度偏差率为：

36、所述平均绝对误差为：

37、所述最大绝对误差为：maxae＝max(|al-el|)；

38、所述能耗波动率为：

39、所述一次采集成功率为：

40、所述接入可调节负荷率为：

41、所述日延时率为：

42、所述峰谷差率为：

43、所述负荷波动率为：

44、所述设备利用率为：

45、所述总谐波失真率为：

46、所述各次谐波含量为：

47、其中s1为正调度次数，t1为总调度次数，tend为结束时间，tstart为开始时间，n为样本数量，af为实际频率，sf为标准频率，ts为恢复未定状态所需的时间td为频率扰动时间，va为实际电压vt为目标电压，v(t)为第t个时间的的电压，v(t-1)为第t-1个时间点的电压，c为完成的模型数量，n为需要完成的模型数量，t2为总数据量，u为及时更新的数据量，q为合格数据量，t3为总数据量,r为成功响应中断控制请求次数，t4为总中断控制请求次数，r1为成功响应按需启动控制请求次数，t5为总按需启动控制请求次数，d为达标调度次数，a为实际调度负荷，t为目标调度负荷，al为实际负荷，el为期望负荷，l(t)为第t个时间点的负荷值，l(t-1)为第t-1个时间点的负荷值，s为成功采集次数，t6代表总采集次数，l代表可调节负荷，t7代表总接入负荷，n为一天内的数据传输总次数,p表示峰值负荷，v表示谷值负荷，a1表示平均负荷，n是负荷数据的数量，xi是第i个时刻的负荷值，是所有时刻负荷值的平均值，ur代表设备利用率,rt代表设备运行时间,tt代表总时间，h表示各个谐波分量的幅值，f表示基波的幅值，ha表示特定次谐波的振幅。

48、所述步骤二层次分析法对一级和二级评估指标进行评估包括以下步骤：

49、s1、采用层次法按照相互关系，建立最高层、中间层和最低层；

50、s2、采用层次分析法根据各个指标构建层次结构模型，中间层包括两级准则；

51、s3、基于层次分析结构模型，分别对每一中间层中的因素进行两两比较，建立多个中间层次判断矩阵；

52、s4、使用方根法对判断矩阵进行层次单排序，得到每个因素对上一层因素的重要程度的权重；

53、s5、对判断矩阵进行一致性检验，若通过，则进行下一步，若不通过，则重新构建判断矩阵，直至获得满足一致性条件的判断矩阵。

54、所述步骤三采用熵权法对三级评估指标进行评估包括以下步骤：

55、s1：建立m个评估项目，n个评估指标的观测数据矩阵；

56、s2：对正向数据指标及负向数据指标进行归一化处理，获得标准化的样本矩阵；

57、s3：采用熵权法采用标准化样本矩阵对三级评估指标进行处理，计算不同评估指标下不同样本值占该评估指标的比重；

58、s4：根据所得到的每个评估指标所占比例，通过计算熵值来衡量指标之间的不确定性，即评估指标的信息熵；

59、s5：根据每个评估指标的熵值，计算信息熵差异，并获得其对应的熵权；

60、s6：对计算得到的熵权进行归一化处理，使得权重值在[0,1]范围内，获得三级评估指标对应的权重。

61、通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：电力系统多级负荷多类型控制能力评估方法，基于层次分析法和熵权法的单点、园区、县区域、地市、全省多级负荷多类型控制能力评估，可以用于评估和比较不同级别的负荷控制能力。该方法综合考虑电网运行稳定性、新能源消纳量、社会效益等因素，并利用层次分析法和熵权法进行评估和权重确定。通过该方法，可以对单点、园区、县区域、地市、全省范围内的多级负荷多类型控制能力进行评估，从而实现更全面、综合的调度策略评估。