1.一種有源配電網(wǎng)概率可靠性估計(jì)方法,其特征在于,包括:
S1:獲取預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的負(fù)載功率和/或供電功率,以作為隨機(jī)變量;
S2:將所述隨機(jī)變量按照預(yù)設(shè)變換規(guī)則變換為各個(gè)變量之間不相關(guān)的第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量;
S3:采用點(diǎn)估計(jì)法,對(duì)所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量中每一變量構(gòu)造采樣值后,形成以所述采樣值為元素的第一樣本矩陣,并按照所述預(yù)設(shè)變換規(guī)則的逆變換將所述第一樣本矩陣轉(zhuǎn)換為用于可靠性評(píng)估的第二樣本矩陣;
S4:采用配電網(wǎng)故障模式影響分析法,計(jì)算所述第二樣本矩陣的每一列向量的可靠性指標(biāo)及權(quán)重,并根據(jù)所述可靠性指標(biāo)及權(quán)重計(jì)算所述第二樣本矩陣對(duì)應(yīng)的所述可靠性指標(biāo)的原點(diǎn)矩,以根據(jù)所述原點(diǎn)矩得到所述可靠性指標(biāo)的概率密度函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟S2包括:
S21:采用Nataf變換將所述隨機(jī)變量變換為第二標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量;
S22:按照半經(jīng)驗(yàn)公式ρ0ij=hρij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,m)計(jì)算所述第二標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量中各個(gè)變量之間的第一相關(guān)系數(shù)矩陣;
S23:按照正交分解變換公式將所述第二標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換為所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量;
其中,ρij是所述隨機(jī)變量中的各個(gè)變量之間的第二相關(guān)系數(shù)矩陣ρ中的第i行第j列的變量,ρ0ij是所述第一相關(guān)系數(shù)矩陣ρ0中的第i行第j列的變量,h為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),由所述第二相關(guān)系數(shù)矩陣和所述隨機(jī)變量的邊緣概率密度決定,L0是所述第一相關(guān)系數(shù)矩陣ρ0經(jīng)Cholesky分解后得到下三角陣,Y是所述第二標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量,V是所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟S3包括:
S31:采用三點(diǎn)估計(jì)法,對(duì)所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量V中的每一個(gè)變量Vi按照公式vi,k=μi+ξi,kσi(k=1,2,3)構(gòu)造三個(gè)采樣值;
S32:以向量Vi,k=[μ1,μ2,μ3,…,vi,k,…μm]T的形式構(gòu)造包含所述采樣值的列向量;
S33:將列向量Vi,k按照[V1,1,V1,2,V1,3,…,Vm,1,Vm,2,Vm,3]的形式排列,以得到所述第一樣本矩陣;
S34:將所述第一樣本矩陣按照所述正交分解變換的逆變換進(jìn)行變換后,再按照Nataf逆變換進(jìn)行變換,以得到所述第二樣本矩陣;
其中,μi是變量Vi的均值,σi是變量Vi的標(biāo)準(zhǔn)差,ξi,k為采樣值vi,k的位置系數(shù),ξi,k可通過(guò)下式計(jì)算:
λi,3和λi,4分別為變量Vi的偏度和峰度,Vi,k是包含變量Vi的采樣值vi,k的列向量,且向量Vi,k中的其它元素為所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量V的其它變量的均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述步驟S4包括:
S41:采用配電網(wǎng)故障模式影響分析法,計(jì)算所述第二樣本矩陣的每一列向量所對(duì)應(yīng)的所述配電網(wǎng)的的可靠性指標(biāo)及權(quán)重,所述權(quán)重ωi,k的計(jì)算公式如下:
S42:根據(jù)所述可靠性指標(biāo)及權(quán)重按照公式計(jì)算所述第二樣本矩陣對(duì)應(yīng)的所述可靠性指標(biāo)的原點(diǎn)矩;
S43:將所述原點(diǎn)矩通過(guò)Cornish-Fisher級(jí)數(shù)展開(kāi),得到所述可靠性指標(biāo)的概率密度函數(shù);
其中,ωi,k是所述第二樣本矩陣中每一列的權(quán)重,Zi,k是所述第二樣本矩陣中每一列對(duì)應(yīng)的可靠性指標(biāo),E(Zl)是所述第二樣本矩陣對(duì)應(yīng)的原點(diǎn)矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的方法,其特征在于,所述可靠性指標(biāo)包括:所述配電網(wǎng)系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均停電頻率、所述配電網(wǎng)系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均停電時(shí)間和所述配電網(wǎng)系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均缺供電量。
6.一種有源配電網(wǎng)概率可靠性估計(jì)裝置,其特征在于,包括:
獲取模塊,用于獲取預(yù)設(shè)的配電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的負(fù)載功率和/或供電功率,以作為隨機(jī)變量;
轉(zhuǎn)換模塊,用于將所述隨機(jī)變量按照預(yù)設(shè)變換規(guī)則變換為各個(gè)變量之間不相關(guān)的第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量;
樣本構(gòu)造模塊,用于采用點(diǎn)估計(jì)法,對(duì)所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量中每一變量構(gòu)造采樣值后,形成以所述采樣值為元素的第一樣本矩陣,并按照所述預(yù)設(shè)變換規(guī)則的逆變換將所述第一樣本矩陣轉(zhuǎn)換為用于可靠性評(píng)估的第二樣本矩陣;
分析模塊,用于采用配電網(wǎng)故障模式影響分析法,計(jì)算所述第二樣本矩陣的每一列向量的可靠性指標(biāo)及權(quán)重,并根據(jù)所述可靠性指標(biāo)及權(quán)重計(jì)算所述第二樣本矩陣對(duì)應(yīng)的所述可靠性指標(biāo)的原點(diǎn)矩,以根據(jù)所述原點(diǎn)矩得到所述可靠性指標(biāo)的概率密度函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)換模塊包括:
第一轉(zhuǎn)換單元,用于采用Nataf變換將所述隨機(jī)變量變換為第二標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量;
計(jì)算單元,用于按照半經(jīng)驗(yàn)公式ρ0ij=hρij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,m)計(jì)算所述第二標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量中各個(gè)變量之間的第一相關(guān)系數(shù)矩陣;
第二轉(zhuǎn)換單元,用于按照正交分解變換公式將所述第二標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換為所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量;
其中,ρij是所述隨機(jī)變量中的各個(gè)變量之間的第二相關(guān)系數(shù)矩陣ρ中的第i行第j列的變量,ρ0ij是所述第一相關(guān)系數(shù)矩陣ρ0中的第i行第j列的變量,h為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),由所述第二相關(guān)系數(shù)矩陣和所述隨機(jī)變量的邊緣概率密度決定,L0是所述第一相關(guān)系數(shù)矩陣ρ0經(jīng)Cholesky分解后得到下三角陣,Y是所述第二標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量,V是所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述樣本構(gòu)造模塊包括:
第一構(gòu)造單元,采用三點(diǎn)估計(jì)法,對(duì)所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量V中的每一個(gè)變量Vi按照公式vi,k=μi+ξi,kσi(k=1,2,3)構(gòu)造三個(gè)采樣值;
第二構(gòu)造單元,用于以向量Vi,k=[μ1,μ2,μ3,…,vi,k,…μm]T的形式構(gòu)造包含所述采樣值的列向量;
排列單元,用于將列向量Vi,k按照[V1,1,V1,2,V1,3,…,Vm,1,Vm,2,Vm,3]的形式排列,以得到所述第一樣本矩陣;
第三轉(zhuǎn)換單元,將所述第一樣本矩陣按照所述正交分解變換的逆變換進(jìn)行變換后,再按照Nataf逆變換進(jìn)行變換,以得到所述第二樣本矩陣;
其中,μi是變量Vi的均值,σi是變量Vi的標(biāo)準(zhǔn)差,ξi,k為采樣值vi,k的位置系數(shù),ξi,k可通過(guò)下式計(jì)算:
λi,3和λi,4分別為變量Vi的偏度和峰度,Vi,k是包含變量Vi的采樣值vi,k的列向量,且向量Vi,k中的其它元素為所述第一標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量V的其它變量的均值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述分析模塊包括:
第一分析單元,用于采用配電網(wǎng)故障模式影響分析法,計(jì)算所述第二樣本矩陣的每一列向量所對(duì)應(yīng)的所述配電網(wǎng)的的可靠性指標(biāo)及權(quán)重,所述權(quán)重ωik的計(jì)算公式如下:
第二分析單元,用于根據(jù)所述可靠性指標(biāo)及權(quán)重按照公式計(jì)算所述第二樣本矩陣對(duì)應(yīng)的所述可靠性指標(biāo)的原點(diǎn)矩;
第三分析單元,用于將所述原點(diǎn)矩通過(guò)Cornish-Fisher級(jí)數(shù)展開(kāi),得到所述可靠性指標(biāo)的概率密度函數(shù);
其中,ωi,k是所述第二樣本矩陣中每一列的權(quán)重,Zi,k是所述第二樣本矩陣中每一列對(duì)應(yīng)的可靠性指標(biāo),E(Zl)是所述第二樣本矩陣對(duì)應(yīng)的原點(diǎn)矩。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中所述的裝置,其特征在于,所述可靠性指標(biāo)包括:所述配電網(wǎng)系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均停電頻率、所述配電網(wǎng)系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均停電時(shí)間和所述配電網(wǎng)系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均缺供電量。