[發明專利]基于Markov模型的多能互補系統隨機穩定性分析方法

有效

• 申請號: 201710906143.2
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107666155B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 孫永輝;翟蘇巍;王加強;張博文;武小鵬;王義
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐瑩

1.一種基于Markov模型的多能互補系統隨機穩定性分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)風速的Markov建模；

(2)光照強度的Markov建模；

(3)風速與光照強度的耦合Markov建模；

(4)根據多能互補系統包括發電、傳輸以及并網三個單元，建立基于Markov模型的狀態空間方程；

(5)基于Markov模型的隨機穩定性分析；

(6)當系統不穩定或者進一步抑制輸出功率的波動，采用可調節負荷控制策略；

(7)結果輸出；

其中，所述步驟(3)包括：考慮風速和光照兩者的概率分布之間相互獨立性，得出耦合Markov鏈c＝1,2,...,s×k個狀態，s表示風速Markov模型狀態數，k表示光照強度Markov模型狀態數；并得出t時刻下各個狀態之間的轉移率如下：

式中，m、n表示耦合后的Markov狀態，i、j表示耦合前風速的Markov狀態，l、h表示耦合前光照的Markov狀態，表示風速由狀態i到狀態j的轉移率；表示光照由狀態l到狀態h的轉移率；

得出耦合發電系統的轉移率矩陣如下：

式中，π₁₁表示耦合發電系統從狀態1到狀態1的轉移率，π₁₂表示耦合發電系統從狀態1到狀態2的轉移率，以此類推。

2.根據權利要求1所述的基于Markov模型的多能互補系統隨機穩定性分析方法，其特征在于：步驟(1)通過Markov模型來刻畫風速的變化，對現有風速數據進行聚類分析，得出有限個聚類中心點m＝1,2,...,s，將每個聚類中心點作為一個Markov狀態，計算t時刻下各個狀態之間的轉移概率如下：

式中，t表示時間，Δt＞0表示時間差，r(t)表示t時刻對應的狀態，o(Δt)表示等價無窮小，表示風速由狀態i到狀態j的轉移率；

得出風速每個狀態之間的轉移率矩陣如下：

式中，π₁₁表示風速從狀態1到狀態1的轉移率，π₁₂表示風速從狀態1到狀態2的轉移率，以此類推。

3.根據權利要求2所述的基于Markov模型的多能互補系統隨機穩定性分析方法，其特征在于：步驟(2)通過Markov模型來刻畫光照的變化，對現有光照強度數據進行聚類分析，得出有限個聚類中心點n＝1,2,...,k，將每個聚類中心點作為一個Markov狀態，獲得t時刻下各個狀態之間的轉移概率如下：

式中，t表示時間，Δt＞0表示時間差，o(Δt)表示等價無窮小，表示光照由狀態l到狀態h的轉移率；

得出光照強度每個狀態之間的轉移率矩陣如下：

式中，π₁₁表示光照強度從狀態1到狀態1的轉移率，π₁₂表示光照強度從狀態1到狀態2的轉移率，以此類推。