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特許7319739アクティブ配電網の安全性評価方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-25

(45)【発行日】2023-08-02

(54)【発明の名称】アクティブ配電網の安全性評価方法

(51)【国際特許分類】

H02J 3/00 20060101AFI20230726BHJP

H02J 3/38 20060101ALI20230726BHJP

【ＦＩ】

H02J3/00 170

H02J3/38 120

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022505619

(86)(22)【出願日】2021-07-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-31

(86)【国際出願番号】 CN2021106988

(87)【国際公開番号】W WO2022022307

(87)【国際公開日】2022-02-03

【審査請求日】2022-01-26

(31)【優先権主張番号】202010736523.8

(32)【優先日】2020-07-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】522036543

【氏名又は名称】南京郵電大学

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田圭

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵英樹

(72)【発明者】

【氏名】岳東

(72)【発明者】

【氏名】張智俊

(72)【発明者】

【氏名】竇春霞

(72)【発明者】

【氏名】丁孝華

(72)【発明者】

【氏名】張騰飛

(72)【発明者】

【氏名】李延満

【審査官】高野誠治

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－１２３５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６４９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２５４００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０７９５５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０８０７１７２（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８５１０１６２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ３／００－５／００

Ｇ０６Ｑ１０／００－１０／３０

Ｇ０６Ｑ３０／００－３０／０８

Ｇ０６Ｑ５０／００－５０／２０

Ｇ０６Ｑ５０／２６－９９／００

Ｇ１６Ｚ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクティブ配電網が不安定になる確率を計算するステップと、
アクティブ配電網の時空間モデルを構築するステップと、
アクティブ配電網が不安定になる確率に基づいて、回折指標、フォーカス指標、スパッタリング指標及びグローバル指標を前記時空間モデルによって確立し、上記４つの指標に基づいてアクティブ配電網の安全性を評価するステップと、を含み、
アクティブ配電網が不安定になる確率に基づいて、回折指標、フォーカス指標、スパッタリング指標及びグローバル指標を前記時空間モデルによって確立し、上記４つの指標に基づいてアクティブ配電網の安全性を評価する方法は具体的に、
回折指標の行列Ｒ ^０を、

【数1】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素はゼロ行列であり、

【数2】

であり、

【数3】

であり、
式中、

【数4】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のアクティブ配電網を不安定にする指標であり、

【数5】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のノードｌに影響を与える確率であり、

【数6】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のノードｍに影響を与える確率であり、ｐ _ｌ（ｆ）とｐ _ｍ（ｆ）はそれぞれ、ノードｌとノードｍの状態変化に起因する系統周波数変化の確率密度であり、
スパッタリング指標の行列Ｒ ^１を、

【数7】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素はゼロ行列であり、

【数8】

であり、

【数9】

であり、
式中、

【数10】

は、第ｊ時点のノードｌが複数の不確実性の影響を受けた場合に、第ｉ時点のノードｌ以外の他の第ｉ時点のノードがアクティブ配電網を不安定にする指標であり、
フォーカス指標の行列Ｒ ^２を、

【数11】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素はゼロ行列であり、

【数12】

であり、

【数13】

であり、
式中、

【数14】

は、第ｊ時点のノードが全て複数の不確実性の影響を受けた場合に、第ｉ時点のノードｌがアクティブ配電網を不安定にする指標であり、
グローバル指標の行列Ｒ ^３を、

【数15】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素はゼロ行列であり、

【数16】

であり、そして、
上記４つの指標により、複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の安全安定運転状態を総合的に評価する、ということを含む、ことを特徴とするアクティブ配電網の安全性評価方法。

【請求項2】

アクティブ配電網が不安定になる確率を計算する方法は具体的に、
複数の不確実性の影響下において、アクティブ配電網のノードの慣性が全て

【数17】

の範囲内にあると、アクティブ配電網は安定とされ、アクティブ配電網の各ノードの慣性が

【数18】

の範囲内にある確率は、該ノードの周波数変化率が

【数19】

の範囲内にある確率となり、それでアクティブ配電網が安定する確率Ｐ_ＭＩを、

【数20】

とし、
式中、

【数21】

はアクティブ配電網の周波数変化率の上限であり、

【数22】

はアクティブ配電網の周波数変化率の下限であり、ｐ（ｆ）はアクティブ配電網の周波数変化の確率密度であり、

【数23】

はアクティブ配電網の慣性の上限であり、

【数24】

はアクティブ配電網の慣性の下限であり、
マルコフ連鎖モンテカルロシミュレーション法でサンプリングしてＰ_ＭＩを求め、
それでアクティブ配電網が不安定になる確率Ｐは、Ｐ＝１－Ｐ_ＭＩとする、ということを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブ配電網の安全性評価方法。

【請求項3】

複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の慣性の計算式を、

【数25】

とし、
式中、Ｈ_ｓｙｓはアクティブ配電網の慣性であり、ｆ_０はアクティブ配電網の定格電力であり、Ｒ_{ｆ，ｓｙｓ}はアクティブ配電網の周波数変化率であり、ΔＰは複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の電力変化量である、ことを特徴とする請求項２に記載のアクティブ配電網の安全性評価方法。

【請求項4】

アクティブ配電網の時空間モデルを構築する方法は具体的に、
アクティブ配電網の全てのノードが異なる時空間で互いに影響し合う確率行列Ａ、即ち時空間モデルを、

【数26】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素Ａ_ｉ，ｊはゼロ行列であり、
アクティブ配電網にｎ個のノードが含まれると、

【数27】

となり、

【数28】

となり、
ここで、

【数29】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｍが第ｉ時点のノードｌに影響を与える確率であり、Ａ_ｉ，ｊは、全体時間Ｔにおいて、第ｉ時点のノードが第ｊ時点のノードによる影響を受ける確率であり、
各ｐ_{ｌ，ｍ｜ｉ，ｊ}は互いに独立し、且つ異なる確率分布に従っており、
ノードｍとノードｌが結合していない場合、

【数30】

となり、
複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｍが第ｉ時点のノードｌの状態に及ぼす変化は、その閾値よりも大きくなる場合、ｐ_{ｌ，ｍ｜ｉ，ｊ}≠０且つ

【数31】

となり、
ここで、ｘ_ｍ｜ｊ→ｘ_ｍ｜ｉは、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｍが第ｉ時点のノードｌの状態に及ぼす変化であり、

【数32】

は、ノードｍの状態の閾値であり、
マルコフ連鎖モンテカルロシミュレーション法でサンプリングしてｐ_{ｌ，ｍ｜ｉ，ｊ}を求め、そして
ノードの状態の閾値式を、

【数33】

とし、
式中、Ｈ（ｘ）はノードの状態と周波数変化率の関係であり、ｘ∈Φはノード状態の条件式である、ということを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブ配電網の安全性評価方法。

【請求項5】

アクティブ配電網の各ノードの閾値を取得する方法は具体的に、
スウォームサイズＮ、各パーティクルの位置ｘ_ｉ及び速度ｖ_ｉについてパーティクルスウォームを初期化するステップＳ１と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）を計算するステップＳ２と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）を個体の極値ｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）と比較し、Ｈ（ｘ_ｉ）＞ｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）であると、Ｈ（ｘ_ｉ）でｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）を代替するステップＳ３と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）をグローバル極値ｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）と比較し、Ｈ（ｘ_ｉ）＞ｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）であると、Ｈ（ｘ_ｉ）でｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）を代替するステップＳ４と、
式

【数34】

によってパーティクルの位置ｘ_ｉと速度ｖ_ｉを更新するステップＳ５であって、
式中、

【数35】

はｔ回目の反復におけるパーティクルｉの飛行速度ベクトルであり、

【数36】

はｔ回目の反復におけるパーティクルｉの位置ベクトルであり、ｃ_１とｃ_２は学習係数であり、ｒ_１とｒ_２は［０，１］の範囲内の一様乱数であり、ｗは慣性質量であり、ｐ_ｂｅｓｔとｇ_ｂｅｓｔはそれぞれ、パーティクルと集団が経験した最良の位置であるステップＳ５と、

【数37】

又はサイクル数が最大サイクル数Ｎｃに達すると、Ｓ２に戻るステップＳ６と、を含む、ことを特徴とする請求項４に記載のアクティブ配電網の安全性評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配電網評価の技術分野に関し、具体的にはアクティブ配電網の安全性評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、アクティブ配電網は、再生可能エネルギーと負荷を一体化した運転を実現する手段として、各国において研究の焦点となっている。また、電気自動車の充電パイルも徐々にアクティブ配電網の重要な構成部分となっている。しかし、再生可能エネルギーは風、光などの自然条件から影響を受けており、その出力には大きな不確実性が存在するほか、電気自動車による不規則な充電挙動もアクティブ配電網の安全安定運転に新たな挑戦をもたらしている。また、アクティブ配電網の物理系統と情報系統の結合にもリスクがあり、異なるネットワーク攻撃によるアクティブ配電網の損害も多岐にわたっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、従来技術の問題を解決し、アクティブ配電網の安全性状態に対する正確な判断と早期警報を実現し、アクティブ配電網の安全安定運転を確保するアクティブ配電網の安全性評価方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記目的を実現するために、本発明は以下の技術的解決手段を提供する。

【0005】

本発明は、
アクティブ配電網が不安定になる確率を計算するステップと、
アクティブ配電網の時空間モデルを構築するステップと、
アクティブ配電網が不安定になる確率に基づいて、回折指標、フォーカス指標、スパッタリング指標及びグローバル指標を前記時空間モデルによって確立し、上記４つの指標に基づいてアクティブ配電網の安全性を評価するステップと、を含む、アクティブ配電網の安全性評価方法を提供する。

【0006】

さらに、アクティブ配電網が不安定になる確率を計算する方法は具体的に、
複数の不確実性の影響下において、アクティブ配電網のノードの慣性が全て

【数1】

の範囲内にあると、アクティブ配電網は安定とされ、アクティブ配電網の各ノードの慣性が

【数2】

の範囲内にある確率は、該ノードの周波数変化率が

【数3】

の範囲内にある確率となり、それでアクティブ配電網が安定する確率Ｐ_ＭＩを、

【数4】

とし、
式中、

【数5】

はアクティブ配電網の周波数変化率の上限であり、

【数6】

はアクティブ配電網の周波数変化率の下限であり、ｐ（ｆ）はアクティブ配電網の周波数変化の確率密度であり、

【数7】

はアクティブ配電網の慣性の上限であり、

【数8】

はアクティブ配電網の慣性の下限であり、
マルコフ連鎖モンテカルロシミュレーション法でサンプリングしてＰ_ＭＩを求め、
それでアクティブ配電網が不安定になる確率Ｐは、Ｐ＝１－Ｐ_ＭＩとする、ということを含む。

【0007】

さらに、複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の慣性の計算式を、

【数9】

とし、
式中、Ｈ_ｓｙｓはアクティブ配電網の慣性であり、ｆ_０はアクティブ配電網の定格電力であり、Ｒ_{ｆ，ｓｙｓ}はアクティブ配電網の周波数変化率であり、ΔＰは複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の電力変化量である。

【0008】

さらに、アクティブ配電網の時空間モデルを構築する方法は具体的に、
アクティブ配電網の全てのノードが異なる時空間で互いに影響し合う確率行列Ａ、即ち時空間モデルを、

【数10】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素Ａ_ｉ，ｊはゼロ行列であり、
アクティブ配電網にｎ個のノードが含まれると、

【数11】

となり、

【数12】

となり、
ここで、

【数13】

【数14】

【数15】

となり、
ここで、ｘ_ｍ｜ｊ→ｘ_ｍ｜ｉは、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｍが第ｉ時点のノードｌの状態に及ぼす変化であり、

【数16】

【数17】

とし、
式中、Ｈ（ｘ）はノードの状態と周波数変化率の関係であり、ｘ∈Φはノード状態の条件式である、ということを含む。

【0009】

さらに、アクティブ配電網の各ノードの閾値を取得する方法は具体的に、
スウォームサイズＮ、各パーティクルの位置ｘ_ｉ及び速度ｖ_ｉについてパーティクルスウォームを初期化するステップＳ１と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）を計算するステップＳ２と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）を個体の極値ｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）と比較し、Ｈ（ｘ_ｉ）＞ｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）であると、Ｈ（ｘ_ｉ）でｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）を代替するステップＳ３と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）をグローバル極値ｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）と比較し、Ｈ（ｘ_ｉ）＞ｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）であると、Ｈ（ｘ_ｉ）でｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）を代替するステップＳ４と、
式

【数18】

によってパーティクルの位置ｘ_ｉと速度ｖ_ｉを更新するステップＳ５であって、
式中、

【数19】

はｔ回目の反復におけるパーティクルｉの飛行速度ベクトルであり、

【数20】

【数21】

又はサイクル数が最大サイクル数Ｎｃに達すると、Ｓ２に戻るステップＳ６と、を含む。

【0010】

さらに、アクティブ配電網が不安定になる確率に基づいて、回折指標、フォーカス指標、スパッタリング指標及びグローバル指標を前記時空間モデルによって確立し、上記４つの指標に基づいてアクティブ配電網の安全性を評価する方法は具体的に、
回折指標の行列Ｒ^０を、

【数22】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素はゼロ行列であり、

【数23】

であり、

【数24】

であり、
式中、

【数25】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のアクティブ配電網を不安定にする指標であり、

【数26】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のノードｌに影響を与える確率であり、

【数27】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のノードｍに影響を与える確率であり、ｐ_ｌ（ｆ）とｐ_ｍ（ｆ）はそれぞれ、ノードｌとノードｍの状態変化に起因する系統周波数変化の確率密度であり、
スパッタリング指標の行列Ｒ^１を、

【数28】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素はゼロ行列であり、

【数29】

であり、

【数30】

であり、
式中、

【数31】

【数32】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素はゼロ行列であり、

【数33】

であり、

【数34】

であり、
式中、

【数35】

【数36】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素はゼロ行列であり、

【数37】

であり、そして
上記４つの指標により、複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の安全安定運転状態を総合的に評価する、ということを含む。

【発明の効果】

【0011】

従来技術に比べて、本発明は以下の有益な効果を有する。
本発明により提供されるアクティブ配電網の安全性評価方法は、まずアクティブ配電網が不安定になる確率を計算し、次にアクティブ配電網の時空間モデルを構築し、最後にアクティブ配電網が不安定になる確率に基づいて、回折指標、フォーカス指標、スパッタリング指標及びグローバル指標を前記時空間モデルによって確立し、上記４つの指標に基づいてアクティブ配電網の安全性を評価する。本発明は、複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の安全性評価という課題を解決し、アクティブ配電網の安全安定運転を確保することができるとともに、正確な評価が得られ、様々なタイプのアクティブ配電網の運転安全性評価に適し、良好な応用の将来性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施例により提供されるアクティブ配電網の安全性評価方法のフローチャートである。

【図2】本発明の実施例により提供されるアクティブ配電網の安全性評価方法において各ノードの閾値を求めるパーティクルスウォーム最適化アルゴリズムのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下において、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的解決手段を明確且つ完全に説明し、当然ながら、説明される実施例が本発明の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。当業者が本発明における実施例に基づいて創造的労動を行うことなく得た他の実施例は、全て本発明が保護する範囲に含まれるものとする。

【0014】

本発明の実施例により提供されるアクティブ配電網の安全性評価方法は、
アクティブ配電網が不安定になる確率を計算するステップと、
アクティブ配電網の時空間モデルを構築するステップと、
アクティブ配電網が不安定になる確率に基づいて、回折指標、フォーカス指標、スパッタリング指標及びグローバル指標を前記時空間モデルによって確立し、上記４つの指標に基づいてアクティブ配電網の安全性を評価するステップと、を含む。

【0015】

アクティブ配電網が不安定になる確率を計算する方法は具体的に以下を含む。
発電ユニットの慣性の計算式から、外乱が発生した場合のアクティブ配電網の周波数変化率の計算式は、

【数38】

と導出でき、
アクティブ配電網の周波数変化率の式から、アクティブ配電網の慣性の計算式は、

【数39】

と導出でき、
式中、Ｈ_ｓｙｓはアクティブ配電網の慣性であり、ΔＰは複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の電力変化量であり、その値は場合によって異なり、具体的な状況によって決定され、ｆ_０はアクティブ配電網の定格周波数であり、Ｒ_{ｆ，ｓｙｓ}はアクティブ配電網の周波数変化率であり、
アクティブ配電網は、安定している場合に、その慣性が一定の範囲内、即ち

【数40】

内にあり、ここで

【数41】

であり、
式中、

【数42】

はアクティブ配電網の慣性の上限であり、

【数43】

はアクティブ配電網の慣性の下限であり、

【数44】

はアクティブ配電網の周波数変化率の上限であり、

【数45】

はアクティブ配電網の周波数変化率の下限であり、
アクティブ配電網が複数の不確実性の影響を受け且つΔＰが決定された場合、アクティブ配電網のノードの慣性が全て

【数46】

の範囲内に維持されていなければ、アクティブ配電網は安定せず、このような場合に、アクティブ配電網の各ノードの慣性が

【数47】

の範囲内に維持する確率は、該ノードの周波数変化率が

【数48】

の範囲内にある確率となり、
複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網が安定する確率の計算式を、

【数49】

とし、
式中、Ｐ_ＭＩはアクティブ配電網が安定する確率であり、ｐ（ｆ）は複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の周波数変化の確率密度であり、
マルコフ連鎖モンテカルロシミュレーション法でサンプリングしてＰ_ＭＩを求め、そして
複数の不確実性の影響下において、アクティブ配電網が不安定になる確率の計算式を、
Ｐ＝１－Ｐ_ＭＩとし、
式中、Ｐは、アクティブ配電網が不安定になる確率である。

【0016】

アクティブ配電網の時空間モデルを構築する方法は具体的に以下を含む。
アクティブ配電網の全てのノードが異なる時空間で互いに影響し合う確率行列Ａ、即ち時空間モデルを、

【数50】

とし、
ここで、時間が不可逆であるため、枠で囲まれた要素Ａ_ｉ，ｊはゼロ行列であり、
アクティブ配電網にｎ個のノードが含まれると、

【数51】

となり、

【数52】

となり、
ここで、

【数53】

【数54】

【数55】

となり、
ここで、ｘ_ｍ｜ｊ→ｘ_ｍ｜ｉは、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｍが第ｉ時点のノードｌの状態に及ぼす変化であり、それはアクティブ配電網の構造に関係し、

【数56】

【数57】

とし、
式中、Ｈ（ｘ）はノード状態と周波数変化率の関係であり、ｘ∈Φはノード状態の条件式である。

【0017】

パーティクルスウォーム最適化アルゴリズムでアクティブ配電網の各ノードの閾値を取得してもよく、その方法としては具体的に、
スウォームサイズＮ、各パーティクルの位置ｘ_ｉ及び速度ｖ_ｉについてパーティクルスウォームを初期化するステップＳ１と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）を計算するステップＳ２と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）を個体の極値ｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）と比較し、Ｈ（ｘ_ｉ）＞ｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）であると、Ｈ（ｘ_ｉ）でｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）を代替するステップＳ３と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）をグローバル極値ｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）と比較し、Ｈ（ｘ_ｉ）＞ｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）であると、Ｈ（ｘ_ｉ）でｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）を代替するステップＳ４と、
式

【数58】

によってパーティクルの位置ｘ_ｉと速度ｖ_ｉを更新するステップＳ５であって、
式中、

【数59】

はｔ回目の反復におけるパーティクルｉの飛行速度ベクトルであり、

【数60】

はｔ回目の反復におけるパーティクルｉの位置ベクトルであり、ｃ_１とｃ_２は学習係数であり、加速定数とも呼ばれ、ｒ_１とｒ_２は［０，１］の範囲内の一様乱数であり、ｗは慣性質量であって、非負数であり、解空間を探索する範囲を調整するものであり、ｐ_ｂｅｓｔとｇ_ｂｅｓｔはそれぞれ、パーティクルと集団が経験した最良の位置であるステップＳ５と、

【数61】

又はサイクル数が最大サイクル数Ｎｃに達すると、Ｓ２に戻るステップＳ６と、を含む。

【0018】

アクティブ配電網が不安定になる確率に基づいて、回折指標、フォーカス指標、スパッタリング指標及びグローバル指標を前記時空間モデルによって確立し、上記４つの指標に基づいてアクティブ配電網の安全性を評価する的方法は具体的に以下を含む。
回折指標の行列Ｒ^０を、

【数62】

とし、
ここで、行列Ｒ^０は行列Ａと同様に、枠で囲まれた要素がゼロ行列であり、

【数63】

であり、

【数64】

であり、
式中、

【数65】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のアクティブ配電網を不安定にする指標であり、

【数66】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のノードｌに影響を与える確率であり、

【数67】

は、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｌが第ｉ時点のノードｍに影響を与える確率であり、ｐ_ｌ（ｆ）とｐ_ｍ（ｆ）はそれぞれ、ノードｌとノードｍの状態変化に起因する系統周波数変化の確率密度であり、
スパッタリング指標の行列Ｒ^１を、

【数68】

とし、
ここで、行列Ｒ^１は行列Ａと同様に、枠で囲まれた要素がゼロ行列であり、

【数69】

であり、

【数70】

であり、
式中、

【数71】

【数72】

とし、
ここで、行列Ｒ^２は行列Ａと同様に、枠で囲まれた要素がゼロ行列であり、

【数73】

であり、

【数74】

であり、
式中、

【数75】

【数76】

とし、
ここで、行列Ｒ^３は行列Ａと同様に、枠で囲まれた要素がゼロ行列であり、

【数77】

であり、そして
上記４つの指標により、複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の安全安定運転状態を総合的に評価する。

【0019】

本発明はアクティブ配電網の安全性評価方法を提供し、アクティブ配電網の安全性とアクティブ配電網における各ノードの慣性を組み合わせ、慣性とノードの周波数変化率を関連付け、安全性評価の課題を確率の課題として捉え、マルコフ連鎖モンテカルロシミュレーション法でアクティブ配電網が不安定になる確率を求め、アクティブ配電網のモデルを構築し、異なる時空間の条件でのノード同士が互いに影響し合う確率を判断し、最後にアクティブ配電網の各リスク指標を定義し、前記リスク指標を使用してアクティブ配電網の安全性を総合的に評価する。本発明は、複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の安全性評価という課題を解決し、アクティブ配電網の安全安定運転を確保することができるとともに、正確な評価が得られ、様々なタイプのアクティブ配電網の運転安全性評価に適し、良好な応用の将来性を有する。

【0020】

当業者にとって明らかなように、本発明は、上記の例示的な実施例の細部に限定されるものではなく、且つ、本発明の精神または基本的な特徴から逸脱しない限り、他の具体的な形態で本発明を実現することが可能である。したがって、どのような点から見ても、実施例は例示的で非限定的なものと見なされるべきであり、本発明の範囲は以上の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって限定されるため、請求項の同等物の意味と範囲内にあるあらゆる変化が本発明に含まれるように意図する。請求項におけるいかなる符号も、関連する請求項を制限するものと解釈されるべきではない。

【0021】

（付記）
（付記１）
アクティブ配電網が不安定になる確率を計算するステップと、
アクティブ配電網の時空間モデルを構築するステップと、
アクティブ配電網が不安定になる確率に基づいて、回折指標、フォーカス指標、スパッタリング指標及びグローバル指標を前記時空間モデルによって確立し、上記４つの指標に基づいてアクティブ配電網の安全性を評価するステップと、を含む、ことを特徴とするアクティブ配電網の安全性評価方法。

【0022】

（付記２）
アクティブ配電網が不安定になる確率を計算する方法は具体的に、
複数の不確実性の影響下において、アクティブ配電網のノードの慣性が全て

【数78】

の範囲内にあると、アクティブ配電網は安定とされ、アクティブ配電網の各ノードの慣性が

【数79】

の範囲内にある確率は、該ノードの周波数変化率が

【数80】

の範囲内にある確率となり、それでアクティブ配電網が安定する確率Ｐ_ＭＩを、

【数81】

とし、
式中、

【数82】

はアクティブ配電網の周波数変化率の上限であり、

【数83】

はアクティブ配電網の周波数変化率の下限であり、ｐ（ｆ）はアクティブ配電網の周波数変化の確率密度であり、

【数84】

はアクティブ配電網の慣性の上限であり、

【数85】

はアクティブ配電網の慣性の下限であり、
マルコフ連鎖モンテカルロシミュレーション法でサンプリングしてＰ_ＭＩを求め、
それでアクティブ配電網が不安定になる確率Ｐは、Ｐ＝１－Ｐ_ＭＩとする、ということを含む、ことを特徴とする付記１に記載のアクティブ配電網の安全性評価方法。

【0023】

（付記３）
複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の慣性の計算式を、

【数86】

とし、
式中、Ｈ_ｓｙｓはアクティブ配電網の慣性であり、ｆ_０はアクティブ配電網の定格電力であり、Ｒ_{ｆ，ｓｙｓ}はアクティブ配電網の周波数変化率であり、ΔＰは複数の不確実性の影響下におけるアクティブ配電網の電力変化量である、ことを特徴とする付記２に記載のアクティブ配電網の安全性評価方法。

【0024】

（付記４）
アクティブ配電網の時空間モデルを構築する方法は具体的に、
アクティブ配電網の全てのノードが異なる時空間で互いに影響し合う確率行列Ａ、即ち時空間モデルを、

【数87】

とし、
ここで、枠で囲まれた要素Ａ_ｉ，ｊはゼロ行列であり、
アクティブ配電網にｎ個のノードが含まれると、

【数88】

となり、

【数89】

となり、
ここで、

【数90】

【数91】

【数92】

となり、
ここで、ｘ_ｍ｜ｊ→ｘ_ｍ｜ｉは、複数の不確実性の影響を受けた第ｊ時点のノードｍが第ｉ時点のノードｌの状態に及ぼす変化であり、

【数93】

【数94】

とし、
式中、Ｈ（ｘ）はノードの状態と周波数変化率の関係であり、ｘ∈Φはノード状態の条件式である、ということを含む、ことを特徴とする付記１に記載のアクティブ配電網の安全性評価方法。

【0025】

（付記５）
アクティブ配電網の各ノードの閾値を取得する方法は具体的に、
スウォームサイズＮ、各パーティクルの位置ｘ_ｉ及び速度ｖ_ｉについてパーティクルスウォームを初期化するステップＳ１と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）を計算するステップＳ２と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）を個体の極値ｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）と比較し、Ｈ（ｘ_ｉ）＞ｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）であると、Ｈ（ｘ_ｉ）でｐ_ｂｅｓｔ（ｉ）を代替するステップＳ３と、
各パーティクルの適合度値Ｈ（ｘ_ｉ）をグローバル極値ｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）と比較し、Ｈ（ｘ_ｉ）＞ｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）であると、Ｈ（ｘ_ｉ）でｇ_ｂｅｓｔ（ｉ）を代替するステップＳ４と、
式

【数95】