本发明涉及电力系统安全稳定控制领域，具体涉及一种考虑负荷调节潜力的多轮次精准切负荷方法。
背景技术：
1、可再生能源高速发展，用电结构深刻改变，间歇性能源在整个能源结构中的占有比重和多类型灵活调节负荷资源总量逐年提高，系统隐性故障和连锁故障发生的概率不断增大，解列事故频发；特别对于受端电网，当出现大容量功率缺额时，如果系统紧急控制措施有限，就很可能发生系统失稳。近年来，世界各国发生的数起大停电事故给电网的稳定运行和社会经济的正常发展带来了严重的影响。
2、低频低压切负荷措施作为保护电力系统安全运行的重要措施之一，在电网受到严重扰动后保持电网安全稳定运行、避免出现大面积灾害性停电事故等方面发挥了重要作用。随着需求响应的深入，负荷侧由刚性不可控转向柔性可控，可调节资源增加，充分挖掘和利用电网中可调节负荷的调节潜力，是减轻紧急情况下系统切负荷压力的一个可行的重要方向。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种考虑负荷调节潜力的多轮次精准切负荷方法，使负荷侧可调节资源主动参与电网的低频低压减载以提升电网的安全稳定性。
2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种考虑负荷调节潜力的多轮次精准切负荷方法，包括以下步骤：
3、步骤1、分析归纳出电网中负荷侧资源调节潜力影响因素；
4、步骤2、采用改进主成分分析法及引入置信区间对负荷侧资源调节潜力进行量化评估；
5、步骤3、综合电网频率和电压整定电网的功率缺额，建立考虑负荷资源调节量的切负荷优化模型；
6、步骤1中，分析归纳电网中负荷侧资源调节潜力影响因素具体包括如下：
7、(1)电网运行参数：电网运行参数包括电压频率、功率因数、负荷峰谷差值和负荷均衡度；
8、(2)外部条件：所述外部条件包括室内外的环境温度、售电价格及电负荷可调度的容量；
9、(3)用户用电特性：所述用电特性包括用户用电时间弹性及用户意愿度。
10、步骤2具体包括以下两个步骤：
11、3.1：在改进的主成分分析中，将m个影响因素的标准化数据组成的矩阵记为x，
12、
13、求x的对称方阵c:
14、
15、式中，xt为x的转置矩阵；
16、计算c的特征值λi(i＝1,…，m)与对应的向量v(i)(i＝1,…,m)，以特征向量v(i)可构成正交矩阵v，而后对矩阵x做变换，见式(2)：
17、y＝vx＝[y1，y2，y3…yn]t (18)
18、y1、y2、……yn互不干扰，所述的特征值λi为yi的方差，将n个特征值按大小顺序排列λ1≥λ2≥……≥λn，其对应的n个向量组成n个新的主成分变量，y1、y2、……yn分别称为第n主成分，由调节潜力各影响因素的线性组合所得，见式(3)：
19、
20、计算n个主成分y1、y2、……yp(p<n)的方差占比，即为累计方差贡献率ρ，见式(4)：
21、
22、第i个主成分上的荷载量αi见式(5)：
23、
24、通过分析主成分载荷矩阵，确定对于负荷节点调节潜力影响较大的前p个主成分，作为代表原始负荷潜力影响因素数据的关键特征，设第j个影响因素在前p个主成分上荷载的平方和开根称为影响因素的权重ωj，见式(6)：
25、
26、建立以影响因素标准化数值为自变量与以负荷节点调节潜力影响因子为因变量的表达式，见式(7)：
27、
28、式中，xij为第i个负荷节点的第j个影响因素的标准化值；ωij为第i个负荷节点的第j个影响因素的权重；γi为第j个负荷节点的调节潜力影响因子，是判断负荷节点调节潜力的重要指标。
29、3.2：结合步骤3.1中主成分分析中的yi主成分矩阵，考虑不同主成分对负荷节点调节潜力的贡献程度，选取对负荷节点调节潜力影响较大的前p个主成分，建立负荷节点i的调节潜力prp,i的关系式：
30、
31、式中，ξj为第j个主成分对应的贡献程度。
32、负荷侧资源在实际参与需求响应时受很多因素影响，调节潜力具有较强的不确定性，采用置信区间估计方法合理提取潜力区间，用σ表示负荷节点调节潜力的误差系数，取置信水平为95％，以表征需求响应不确定性，如下式所示：
33、△ps,i～n(0,σ|prp,i|) (25)
34、根据负荷节点调节潜力的误差概率特性分布，负荷节点的理论调节潜力值prp,i为确定性变量，误差值为区间变量，两者相加得到实际置信响应容量区间，计算公式如下所示：
35、[prca,i]＝[prp,i±△ps,i] (26)
36、其中，prca,i表示负荷节点i的实际置信响应容量区间；△ps,i表示负荷节点i的响应误差值。
37、步骤3中具体步骤如下所示：
38、步骤3.1：综合频率、电压整定电网功率缺额，计算如下：
39、
40、式中，ps表示电网的功率缺额量；hq表示电网的等效惯性时间常数；sq表示电网中发电机额定功率之和；fn表示电网的额定频率；fc表示电网的惯性中心频率；p0,i为故障前母线i的功率；vpre,i为故障前母线i的电压；vaft,i为故障后母线i的电压；m为电网中的母线总数；αi为负荷-电压特性参数。
41、步骤3.2：以切负荷过程中的实切量最小为原则并考虑负荷节点实际调节量，建立电网的精准切负荷优化模型；
42、实切量最小目标函数f1利用如下公式计算:
43、
44、式中，△p1表示电网实际切负荷量和可调节量与需切负荷量之差；pl,i表示节点i的可切除负荷量,pcap,i表示节点i的可调节量，且满足pl,i≥0；i表示切负荷节点；ns表示可切节点集合；pshed表示电网需切负荷量；
45、其中，节点i的可调节量pcap,i计算公式为：
46、pcap,i＝τi*pavg,i (29)
47、τi为负荷节点i的调节潜力权重；pavg,i为根据前文所得的负荷节点i实际置信功率区间的均值；
48、模型约束条件如下：
49、(1)根据不欠切的原则，电网实际切负荷量与需切量之差应大于零，即：
50、△p≥0 (30)
51、(2)电网稳态频率约束为：
52、fmin≤fafter≤fmax (31)
53、式中fmin和fmax分别表示稳态时电网频率下限和上限，fafter表示切负荷后电网的频率。
54、(3)母线节点电压约束为：
55、vi,min≤vi,after≤vi,max (32)
56、式中，vi,after表示切负荷后母线i的电压；vi,min和vi,max分别表示稳态时母线i电压的下限和上限。
57、与现有技术相比，本发明存在以下技术优点：①本发明采用主成分分析法计算得出各负荷节点调节潜力影响因子大小，能够揭示各节点在电力系统调度中的灵活性和可调节程度，有助于更精准地制定切负荷策略；②考虑不确定性影响，引入置信区间合理提取各负荷节点潜力区间，辨识负荷的调节潜力，为后续切负荷动作优先级奠定基础。③以切负荷过程中的实切量最小为原则并考虑负荷节点实际调节量建立切负荷优化模型，使节点在切负荷动作过程中主动参与调控，充分发挥自身调节潜力，显著减少电网的实际切负荷量，提高紧急情况下切负荷动作的安全性与准确性。
1.一种考虑负荷调节潜力的多轮次精准切负荷方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述一种考虑负荷调节潜力的多轮次精准切负荷方法，其特征在于，步骤1中，分析归纳电网中负荷侧资源调节潜力影响因素具体包括如下：
3.如权利要求1所述一种考虑负荷调节潜力的多轮次精准切负荷方法，其特征在于，步骤2具体包括以下两个步骤：
4.如权利要求1所述一种考虑负荷调节潜力的多轮次精准切负荷方法，其特征在于，步骤3中具体步骤如下所示：
