【技術實現步驟摘要】
本專利技術提出了一種長過程仿真推演連續斷面構建方法及系統，屬于電網仿真。
技術介紹
1、極端外部天氣事件，如臺風、暴雨、暴雪、雷電、冰雹、沙塵暴等，對電力系統的安全穩定運行構成了嚴重威脅。這些天氣現象不僅影響電力系統的設備元件，還可能導致電力供應的中斷和電網的不穩定。極端天氣的形成往往伴隨著強烈的氣象變化，如氣壓的急劇下降、溫度的突變等，當極端天氣侵襲時，強風可能導致輸電線路倒塌、樹木倒伏在電力設施上，暴雨可能引起洪水沖刷電力設備或導致地下設施進水，積雪和冰雹可能對電力設備的機械結構造成破壞。極端天氣導致的單個或多個設備故障可能會引起電力系統的潮流重分布，這種重分布可能會使得其他正常的設備元件承受超出設計標準的負荷，從而導致群發性的故障。
2、臺風、雷電、覆冰、暴雨等極端外部天氣發生時會給電力系統帶來持續性、隨機性的影響：一是影響風電、光伏等新能源出力，其劇烈波動可能會造成電網穩定問題，同時新能源大幅波動可能會造成嚴重電力平衡問題；二是造成設備元件故障，且單個或多個設備故障而導致的潮流轉移可能會進一步引發群發性及連鎖故障?？紤]在臺風等極端天氣下電網設備故障概率及影響范圍，構建連續時間過程的電網故障及運行狀態仿真推演斷面，為調度運行人員在極端天氣等小概率事件下的仿真模擬提供零成本試錯環境具有重要意義。
3、名稱為電網調控運行模擬時序潮流仿真方法、裝置、設備及介質的專利申請，公開一種電網調控運行模擬時序潮流仿真方法、裝置、設備及介質；所述方法包括：獲取電網多源多時段的模型數據，進行電網模型與數據融合、多源數據
4、名稱為故障事件概率估算方法、裝置、計算機設備和存儲介質的專利申請，該方法基于高斯過程回歸算法，根據待測系統的初始樣本集，確定初始樣本集的初始均值和初始協方差矩陣，以及故障事件的后驗概率密度分布；根據初始均值和初始協方差矩陣確定初始置信區間，并根據初始置信區間，利用遺傳算法生成增廣樣本，將增廣樣本加入初始樣本集，得到目標樣本集；計算目標樣本集的目標均值和目標協方差矩陣，并將目標均值作為初始均值，將目標協方差矩陣作為初始協方差矩陣，循環上述步驟直至達到循環停止條件。本申請提供的故障事件概率估算方法不需要耗費大量的人力物力獲取初始樣本集，就可以實現對故障事件的概率的準確估算。
5、利用半不變量法計算電網概率潮流分布時，其結果很大程度上依賴于輸入數據的準確性和代表性，如果在輸入數據存在偏差或者不完整，可能會導致計算結果的不準確。在利用調控系統模型和運行數據進行概率潮流分析時，需要對輸入數據進行重新的預處理和分析校核，否則就容易造成概率分布結果不準確的現象。
技術實現思路
1、為解決現有技術存在的問題，本專利技術提出了一種考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法及系統，該方法有助于電網運營者更好地制定運維策略、優化資源配置，提高電網的安全性和穩定性。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為：
3、第一方面，本專利技術提供一種考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，包括：
4、將長過程仿真推演總時長等間隔細分為多個計算時刻點，進而獲取長過程仿真推演總時長內的電網網架結構、調控運行和氣象預測數據；
5、進行第一計算時刻點的仿真推演，具體包括：基于電網網架結構、調控運行和氣象預測數據，分別計算全網設備瞬時故障概率、因災故障概率，將設備瞬時故障、因災故障作為隨機變量，基于離散概率模型建立全網設備故障概率模型；
6、以全網設備瞬時故障概率、因災故障概率為輸入，根據全網設備故障概率模型計算全網概率潮流分布，根據全網概率潮流分布確定全網設備的運行狀態；
7、根據全網設備的運行狀態，進行實時潮流計算，得到全網潮流結果，對全網模型信息和全網潮流結果進行存儲建模，得到當前計算時刻點的仿真推演計算斷面；
8、進行下一計算時刻點的仿真推演，計算得到下一計算時刻點的仿真推演計算斷面，循環迭代計算直至得到長過程仿真推演總時長內的所有計算時刻點的仿真推演計算斷面，匯總得到長過程仿真推演連續斷面序列。
9、作為本專利技術方法的進一步改進，所述將長過程仿真推演總時長等間隔細分為多個計算時刻點，包括：
10、根據推演總時長和計算間隔需求，將全過程等間隔細分為t1，t2，…，tm共計m個仿真推演計算時刻點，每個計算時刻點對應一個仿真推演計算斷面，構成t1至tm時段的長過程仿真推演連續斷面序列s：
11、
12、其中，表示 tl時刻的仿真推演計算斷面，存儲了電網模型信息、運行數據和關鍵外部環境信息。
13、作為本專利技術方法的進一步改進，所述獲取長過程仿真推演總時長內的電網網架結構、調控運行和氣象預測數據，包括：
14、從調控系統獲取t1至tm時段內的電網網架結構、調控運行和氣象預測數據，分析電網拓撲連接關系變化情況，構建全網模型和潮流分布圖，依據氣象預測數據設定t1至tm時段仿真推演過程中局部電網的受災情況；
15、根據局部電網設備分布情況，確定各設備與災害中心的距離，
16、，；
17、其中，表示設備在 tl時刻與災害中心的距離；n表示全網設備總數。
18、作為本專利技術方法的進一步改進，所述全網設備瞬時故障概率的計算方法為：
19、考慮電網設備故障的隨機性和不確定性，基于馬爾科夫過程計算設備i在 tl時刻的瞬時故障概率為，
20、，；
21、其中， wi為設備 i的歷史故障率，具體為設備歷史故障時長/設備投運總時長*100%。
22、作為本專利技術方法的進一步改進，所述因災故障概率的計算方法為：
23、分析極端天氣特性，模擬極端天氣導致災害發生的范圍變化，基于韋伯分布方程的設備因災故障概率計算為，
24、，；
25、其中， ri為因災故障比例參數；當災害天氣為臺風時， ri參數設定為8~10；當災害天氣為雷電時， ri參數設定為14~18；當災害天氣為覆冰時， ri參數設定本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述將長過程仿真推演總時長等間隔細分為多個計算時刻點，包括：
3.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述獲取長過程仿真推演總時長內的電網網架結構、調控運行和氣象預測數據，包括：
4.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述全網設備瞬時故障概率的計算方法為：
5.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述因災故障概率的計算方法為：
6.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述基于離散概率模型建立全網設備故障概率模型，包括：
7.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述以全網設備瞬時故障概率、因災故障概率為輸入，根據全網設備故
8.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述根據全網設備的運行狀態，進行實時潮流計算，得到全網潮流結果，對全網模型信息和全網潮流結果進行存儲建模，得到當前計算時刻點的仿真推演計算斷面，包括：
9.一種考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，所述細分獲取模塊中，將長過程仿真推演總時長等間隔細分為多個計算時刻點，包括：
11.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，所述細分獲取模塊中，獲取長過程仿真推演總時長內的電網網架結構、調控運行和氣象預測數據，包括：
12.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，所述全網設備瞬時故障概率的計算方法為：
13.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，所述因災故障概率的計算方法為：
14.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，所述概率計算模塊中，構建全網設備故障概率模型，包括：
15.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，所述狀態確定模塊中，以全網設備瞬時故障概率、因災故障概率為輸入，根據全網設備故障概率模型計算全網概率潮流分布，根據全網概率潮流分布確定全網設備的運行狀態，包括：
16.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，所述斷面計算模塊中，根據全網設備的運行狀態，進行實時潮流計算，得到全網潮流結果，對全網模型信息和全網潮流結果進行存儲建模，得到當前計算時刻點的仿真推演計算斷面，包括：
17.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1-9任一項所述考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法。
18.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-9任一項所述考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法。
19.一種計算機程序產品，所述計算機程序產品包括計算機指令，其特征在于，所述計算機指令指示計算機執行權利要求1-9任一項所述考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法。
...【技術特征摘要】
1.一種考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述將長過程仿真推演總時長等間隔細分為多個計算時刻點，包括：
3.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述獲取長過程仿真推演總時長內的電網網架結構、調控運行和氣象預測數據，包括：
4.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述全網設備瞬時故障概率的計算方法為：
5.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述因災故障概率的計算方法為：
6.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述基于離散概率模型建立全網設備故障概率模型，包括：
7.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述以全網設備瞬時故障概率、因災故障概率為輸入，根據全網設備故障概率模型計算全網概率潮流分布，根據全網概率潮流分布確定全網設備的運行狀態，包括：
8.根據權利要求1所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建方法，其特征在于，所述根據全網設備的運行狀態，進行實時潮流計算，得到全網潮流結果，對全網模型信息和全網潮流結果進行存儲建模，得到當前計算時刻點的仿真推演計算斷面，包括：
9.一種考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統，其特征在于，所述細分獲取模塊中，將長過程仿真推演總時長等間隔細分為多個計算時刻點，包括：
11.根據權利要求9所述的考慮設備概率故障的長過程仿真推演連續斷面構建系統...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張風彬，劉金波，郭凌旭，齊曉琳，馬世乾，唐萍，韓昳，陳建，邱成建，商敬安，宋旭日，李浩然，楊楠，郝毅，黃宇鵬，王磊，劉幸蔚，黃志剛，鄂志君，左磊，李叢林，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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