(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211005981.X (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 常熟理工学院 地址 215500 江苏省苏州市 常熟市南 三环 路99号 (72)发明人 唐义　耿莲　朱培逸　 (74)专利代理 机构 常州佰业腾飞专利代理事务 所(普通合伙) 32231 专利代理师 张励 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 基于交叉控制变量法的电网可靠性快速评 估方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于交叉控制变量法的 电网可靠性快速评估 方法， 使用交叉熵寻优获得 系统元件优化的有偏无效度， 选择重要元件构建 相关系统； 使用控制变量和重要抽样的混合法估 计原始系统在特定负荷水平下的可靠性指标。 将 控制变量(CV)的概念结合到交叉熵和重要抽样 (CE‑IS)的过程中， 以提高CE ‑IS中重要抽样的收 敛性， 进一 步提高了大电网可靠性评估的效率。 权利要求书5页 说明书11页 附图1页 CN 115374634 A 2022.11.22 CN 115374634 A 1.一种基于交叉控制变量法的电网可靠性快速 评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S01： 使用交叉熵寻优获得系统元件 优化的有偏无效度， 选择重要元件构建相关系统； S02： 使用控制变量和重要抽样的混合法估计原始系统在特定负荷水平下的可靠性指 标； 具体包括： S21： 从多水平系统负荷模型中选择一个系统负荷水平， 计算相关系统在当前所选负荷 水平下的可靠性指标； S22： 根据得到的元件的有偏无效度， 对系统状态进行非序贯蒙特卡洛法重要抽样， 并 基于原系统状态中重要元件的状态确定相关系统状态； S23： 根据交叉熵算法分别计算原系统状态和相关系统状态的似然比； S24： 根据控制变量法， 利用两种系 统状态样本的可靠性指标函数和对应的似然比， 确 定原系统状态在当前负荷水平下的可靠性指标； S25： 循环抽样直到指标满足收敛判据。 2.根据权利要求1所述的基于交叉控制变量法的电网可靠性快速评估方法， 其特征在 于， 所述步骤S01中有偏无效度的优化方法包括： S11： 设置迭代 次数k＝1； 设置v0＝u， 即初始有偏无效度v0等于系统元件原始无效度向 量； 设置迭代终止判据γ＝ Lmax， 即γ等于测试系统的峰值负荷； S12： 基于迭代k ‑1次后的有偏 无效度vk‑1生成N个随机系统样本X1,X2,...,XN， 其中， N为 样本量， 向量Xi的元素表示发电机组或输电线路的正常或故障状态； 使用潮 流和最优潮流 工具分析系统状态， 如果分析 结果表明Xi不需要削减负荷， 则相应的性能函数S(Xi)： 式中， 表示系统样本Xi中第j台机组的正常/故障状态， Cj表示对应机组的标称容 量， NG表示发点机组的总数； 如果样本Xi需要削减负荷， 则S(Xi)： 其中， cutBus表示相应负荷母线的负载削减量， NBus表示负荷母线的总数； S13： 对性能函数S的值进行排序， 得S＝[S[1],S[2],...,S[N]]， 性能函数的ρ 分位数用S[ρ N] 表示， 如果S[ρ N]＞γ， 则设置第k次迭代判据γk＝S[ρ N]； 否则γk＝γ， 即第k次迭代判据等于 迭代终止判据； S14： 评估所有样本Xi的可靠性指标函数H(Xi)， 如果S(Xi)＜γk,那么H(Xi)＝1； 否则H (Xi)＝0， 计算所有Xi的似然比W(Xi； u,vk‑1)：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115374634 A 2其中， NGL是发电机组和输电线路的总数， uj是第j个元件的原始无效度， vk‑1,j是第j个元 件在第k‑1次迭代后的有偏无效度， Xi,j是第i个系统状态样本中第j个元件的状态； 根据下面的公式， 更新有偏无效度向量vk中每个元素： 其中， j＝1,2,. ..,NGL， α 为平滑参数； S15： 如果γk＝γ， 迭代结束； 否则， 增 加迭代次数k ＝k+1， 返回步骤S12。 3.根据权利要求1所述的基于交叉控制变量法的电网可靠性快速评估方法， 其特征在 于， 所述步骤S01中重要元件的判断方法为： 若元件优化得到的有偏无效度大于无效度平均值， 则该元件判定为重要元件； 在相关 系统中重要元件保留其优化的有偏无效度， 其它元件的无效度置零。 4.根据权利要求1所述的基于交叉控制变量法的电网可靠性快速评估方法， 其特征在 于， 所述步骤S22中基于原系统状态中重要元件的状态确定相关系统状态包括： 根据元件无效度向量vk抽样得到系统状态样本 XF,M， XF,M是原始系统在新无效度下第M次 抽样得到系统状态样 本； 通过判断XF,M中重要元件的状态， 构 造一个新的相关系统状态XZ,M， 使用潮流和最优潮流工具分析 XF,M和XZ,M， 并计算母线上的负荷削减量。 5.根据权利要求1所述的基于交叉控制变量法的电网可靠性快速评估方法， 其特征在 于， 所述步骤S24中确定原系统状态在当前负荷水平下的可靠性指标包括： 计算可靠性指标函数HF,LOLP(XF,M)和HZ,LOLP(XZ,M)： 其中， Ψsuccess表示正常状态， Ψfailure表示故障状态； 计算似然比W(XF,M； u,vk)和W(XZ,M； u,vZ)； 在迭代M次 时， LOLP的估计量 根据下面的公式计算得到：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115374634 A 3