确定电力系统运行风险等级的方法及装置、程序产品与流程

本技术实施例涉及计算机，具体而言，涉及一种确定电力系统运行风险等级的方法及装置、程序产品。

背景技术：

1、现有技术中燃煤机组、燃气机组和水电机组等以同步发电机和大型旋转设备为核心的传统发电机组可以固有地提供电力系统的转动惯量。当电力系统发生功率扰动导致系统频率波动时，转子动能可以提供转动惯量以抑制系统频率波动。因此，电力系统的安全稳定运行依赖于充足的系统转动惯量，但是随着新能源发电机组不断增加和传统发电机组不断减少，系统转动惯量可能会不足，所以为了及时发现低惯量风险、新增同步发电机组开机，需要评估转动惯量水平。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种确定电力系统运行风险等级的方法及装置、程序产品，以至少解决相关技术中难以确定电力系统运行风险的问题。

2、根据本技术的一个实施例，提供了一种确定电力系统运行风险等级的方法，包括：获取电力系统在历史时间段的历史运行数据和在目标时间段内的目标运行数据，其中，上述历史时间段是上述目标时间段之前的时间段；利用上述历史运行数据和上述目标运行数据生成上述电力系统在上述目标时间段的k个指标数据，其中,上述指标数据是与上述电力系统的转动惯量相关的指标，上述k是大于或等于1的自然数；利用k个上述指标数据确定上述电力系统在上述目标时间段的目标指标数据，其中，上述目标指标数据用于表示上述电力系统的转动惯量的充裕度；基于上述目标指标数据确定上述电力系统的运行风险等级。

3、在一个示例性实施例中，k个上述指标数据，包括：电力结构指标数据，其中，上述电力结构指标数据用于表示提供转动惯量的机组的稀缺程度；历史对照指标数据，其中，上述历史对照指标数据用于表示上述电力系统的惯性常数的变动情况；自恢复指标数据，其中，上述自恢复指标数据用于表示上述电力系统应对频率波动事件的恢复能力；安全指标数据，其中，上述安全指标数据用于表示上述电力系统的频率的安全变动情况。

4、在一个示例性实施例中，通过以下方式确定上述电力结构指标数据：通过第一公式计算上述电力系统在上述目标时间段的非同步发电资源瞬时渗透率，其中，上述第一公式为上述rsnsp为上述非同步发电资源瞬时渗透率，上述prenewable是上述目标运行数据中的新能源发电功率，上述pimport是上述目标运行数据中的输电联络线馈入功率，上述pload是上述目标运行数据中的系统负荷，上述pexport是上述目标运行数据中的输电联络线送出功率；将上述非同步发电资源瞬时渗透率与第一区间进行比对，以生成上述电力结构指标数据,其中,上述第一区间用于判断上述电力系统的转动惯量是否充足。

5、在一个示例性实施例中，通过以下方式确定上述历史对照指标数据：通过第二公式计算上述电力系统在上述目标时间段的电力系统惯性常数，其中，上述第二公式为上述hsys是上述电力系统惯性常数，上述hg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中机组i的惯性常数，cg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的额定容量，上述xg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的启停状态，上述hn,j是上述电力系统的上述目标运行数据中机组j的惯性常数，上述cn,j是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组j的额定容量，上述xn,j是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组j的启停状态，上述i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的数量，上述j是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组j的数量,上述机组i是同步机组，上述机组j是提供虚拟惯量的机组；根据上述历史运行数据确定第一阈值，并将上述电力系统惯性常数与上述第一阈值进行比对，以生成上述历史对照指标数据。

6、在一个示例性实施例中，通过以下方式确定上述自恢复指标数据：通过第三公式计算上述电力系统在上述目标时间段的转动惯量，其中，上述第三公式为上述isys是上述转动惯量，上述hg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中机组i的惯性常数，上述cg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的额定容量，上述xg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的启停状态，上述hn,j是上述电力系统中的上述目标运行数据中机组j的惯性常数，上述cn,j是上述电力系统中的上述目标运行数据中上述机组j的额定容量，上述xn,j是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组j的启停状态，上述i是上述机组i的数量，上述j是上述机组j的数量，上述机组i是同步机组，上述机组j是提供虚拟惯量的机组；根据上述历史运行数据确定第二阈值，并将上述转动惯量与上述第二阈值进行比对，以生成上述自恢复指标数据。

7、在一个示例性实施例中，通过以下方式确定上述安全指标数据：通过第四公式计算上述电力系统在上述目标时间段的转动惯量的安全临界值，其中，上述第四公式为上述imin是上述目标运行数据中的上述安全临界值，上述f0是上述目标运行数据中上述电力系统的初始系统频率，上述pδ是上述目标运行数据中的电力不平衡功率，上述rocof,max是上述目标运行数据中的最大频率变化率；将上述安全临界值与上述电力系统在上述目标时间段的转动惯量进行比对，以生成上述安全指标数据。

8、在一个示例性实施例中，基于上述目标指标数据确定上述电力系统的运行风险等级之后，上述方法还包括：在上述运行风险等级大于第三阈值的情况下，根据正备用容量约束和转动惯量系数，调整上述电力系统的机组组合，其中，上述正备用容量约束用于表示上述目标时间段正备用容量与正备用需求值的关系，上述转动惯量系数用于描述上述机组的惯性。

9、根据本技术的一个实施例，提供了一种确定电力系统运行风险等级的计算装置，包括：第一获取模块，用于获取电力系统在历史时间段的历史运行数据和在目标时间段内的目标运行数据，其中，上述历史时间段是上述目标时间段之前的时间段；第一生成模块，用于利用上述历史运行数据和上述目标运行数据生成上述电力系统在上述目标时间段的k个指标数据，其中,上述指标数据是与上述电力系统的转动惯量相关的指标，上述k是大于或等于1的自然数；第一确定模块，用于利用k个上述指标数据确定上述电力系统在上述目标时间段的目标指标数据，其中，上述目标指标数据用于表示上述电力系统的转动惯量的充裕度；第二确定模块，用于基于上述目标指标数据确定上述电力系统的运行风险等级。

10、在一个示例性实施例中，k个上述指标数据，包括：电力结构指标数据，其中，上述电力结构指标数据用于表示提供转动惯量的机组的稀缺程度；历史对照指标数据，其中，上述历史对照指标数据用于表示上述电力系统的惯性常数的变动情况；自恢复指标数据，其中，上述自恢复指标数据用于表示上述电力系统应对频率波动事件的恢复能力；安全指标数据，其中，上述安全指标数据用于表示上述电力系统的频率的安全变动情况。

11、在一个示例性实施例中，上述第一确定模块通过以下方式确定上述电力结构指标数据：第一计算子模块，用于通过第一公式计算上述电力系统在上述目标时间段的非同步发电资源瞬时渗透率，其中，上述第一公式为上述rsnsp为上述非同步发电资源瞬时渗透率，上述prenewable是上述目标运行数据中的新能源发电功率，上述pimport是上述目标运行数据中的输电联络线馈入功率，上述pload是上述目标运行数据中的系统负荷，上述pexport是上述目标运行数据中的输电联络线送出功率；第一生成子模块，用于将上述非同步发电资源瞬时渗透率与第一区间进行比对，以生成上述电力结构指标数据,其中,上述第一区间用于判断上述电力系统的转动惯量是否充足。

12、在一个示例性实施例中，上述第一确定模块通过以下方式确定上述历史对照指标数据：第二计算子模块，用于通过第二公式计算上述电力系统在上述目标时间段的电力系统惯性常数，其中，上述第二公式为上述hsys是上述电力系统惯性常数，上述hg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中机组i的惯性常数，cg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的额定容量，上述xg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的启停状态，上述hn,j是上述电力系统的上述目标运行数据中机组j的惯性常数，上述cn,j是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组j的额定容量，上述xn,j是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组j的启停状态，上述i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的数量，上述j是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组j的数量,上述机组i是同步机组，上述机组j是提供虚拟惯量的机组；第二生成子模块，用于根据上述历史运行数据确定第一阈值，并将上述电力系统惯性常数与上述第一阈值进行比对，以生成上述历史对照指标数据。

13、在一个示例性实施例中，上述第一确定模块通过以下方式确定上述自恢复指标数据：第三计算子模块，用于通过第三公式计算上述电力系统在上述目标时间段的转动惯量，其中，上述第三公式为上述isys是上述转动惯量，上述hg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中机组i的惯性常数，上述cg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的额定容量，上述xg,i是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组i的启停状态，上述hn,j是上述电力系统中的上述目标运行数据中机组j的惯性常数，上述cn,j是上述电力系统中的上述目标运行数据中上述机组j的额定容量，上述xn,j是上述电力系统的上述目标运行数据中上述机组j的启停状态，上述i是上述机组i的数量，上述j是上述机组j的数量，上述机组i是同步机组，上述机组j是提供虚拟惯量的机组；第三生成子模块，用于根据上述历史运行数据确定第二阈值，并将上述转动惯量与上述第二阈值进行比对，以生成上述自恢复指标数据。

14、在一个示例性实施例中，上述第一确定模块通过以下方式确定上述安全指标数据：第四计算子模块，用于通过第四公式计算上述电力系统在上述目标时间段的转动惯量的安全临界值，其中，上述第四公式为上述imin是上述目标运行数据中的上述安全临界值，上述f0是上述目标运行数据中上述电力系统的初始系统频率，上述pδ是上述目标运行数据中的电力不平衡功率，上述rocof,max是上述目标运行数据中的最大频率变化率；第三生成子模块，用于将上述安全临界值与上述电力系统在上述目标时间段的转动惯量进行比对，以生成上述安全指标数据。

15、在一个示例性实施例中，上述装置还包括第一调整模块，用于基于上述目标指标数据确定上述电力系统的运行风险等级之后，在上述运行风险等级大于第三阈值的情况下，根据正备用容量约束和转动惯量系数，调整上述电力系统的机组组合，其中，上述正备用容量约束用于表示上述目标时间段正备用容量与正备用需求值的关系，上述转动惯量系数用于描述上述机组的惯性。

16、根据本技术的又一实施例，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，上述计算机程序被设置为处理器执行上述任一项方法实施例中的步骤。

17、根据本技术的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，上述计算机程序被设置为处理器执行上述任一项方法实施例中的步骤。

18、根据本技术的又一个实施例，还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器被设置为执行上述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

19、通过本技术，根据电力系统在历史时间段的历史运行数据和在目标时间段内的目标运行数据，计算与电力系统的转动惯量相关的指标数据，然后根据指标数据确定电力系统在目标时间段的目标指标数据，最后基于目标指标数据确定电力系统的运行风险等级。因此，解决了相关技术中难以确定电力系统运行风险的问题，达到了准确确定电力系统运行风险的效果。