[發(fā)明專利]一種基于多參數(shù)規(guī)劃理論的最優(yōu)概率潮流快速計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811165701.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN109390946B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余娟;楊知方;林偉;張夢晗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/06
• 分類號(hào): H02J3/06
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發(fā)明公開了一種基于多參數(shù)規(guī)劃理論的最優(yōu)概率潮流快速計(jì)算方法，主要步驟為：1)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽樣，從而提取樣本數(shù)據(jù)。2)根據(jù)傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行成本和約束，建立直流優(yōu)化模型。3)基于多參數(shù)規(guī)劃理論，計(jì)算得到最優(yōu)潮流結(jié)果與可再生能源機(jī)組輸出功率的解析關(guān)系4)根據(jù)可再生能源概率特性，抽取第k個(gè)可再生能源發(fā)電機(jī)輸出功率樣本判斷可再生能源發(fā)電機(jī)輸出功率所屬的臨界域，并計(jì)算最優(yōu)傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組輸出功率第i個(gè)臨界域CR_i中最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)和支路潮流5)收斂判斷，并統(tǒng)計(jì)和輸出最優(yōu)潮流結(jié)果。本發(fā)明具有靈活的可擴(kuò)展性，任意改進(jìn)抽樣算法均可嵌入所提快速計(jì)算方法，進(jìn)一步加速了收斂速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度領(lǐng)域，具體是一種基于多參數(shù)規(guī)劃理論的最優(yōu)概率潮流快速計(jì)算方法。

背景技術(shù)

可再生能源發(fā)電規(guī)模的日益龐大，使得電力系統(tǒng)不確定性因素激增。最優(yōu)概率潮流能夠有效地考慮可再生能源不確定性影響，因此在電力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化中得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有最優(yōu)概率潮流方法可分為模擬法和解析法。傳統(tǒng)蒙特卡洛法作為模擬法的典型代表，其通過求解每個(gè)樣本的最優(yōu)潮流結(jié)果后，再由統(tǒng)計(jì)方式得到最優(yōu)概率潮流結(jié)果。但為保證計(jì)算精度，模擬法需對(duì)大量樣本進(jìn)行重復(fù)優(yōu)化計(jì)算。為克服模擬法計(jì)算耗時(shí)的缺點(diǎn)，現(xiàn)有學(xué)者又提出點(diǎn)估計(jì)法、無跡變換法等解析法。點(diǎn)估計(jì)法和無跡變換法只需要求解個(gè)別的典型樣本，即可得到描述最優(yōu)潮流結(jié)果概率特征的各階統(tǒng)計(jì)矩。但是，點(diǎn)估計(jì)法難以獲得精確高階矩，無跡變化法甚至無法獲得三階及其更高階矩的信息。因此，現(xiàn)有最優(yōu)概率潮流方法難以同時(shí)兼顧計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種基于多參數(shù)規(guī)劃理論的最優(yōu)概率潮流快速計(jì)算方法，主要包括以下步驟：

1)設(shè)定抽樣次數(shù)閾值ε，并對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽樣，從而提取樣本數(shù)據(jù)。所述樣本數(shù)據(jù)主要包括可再生能源機(jī)組輸出功率P_R和電力用戶負(fù)荷P_D。

2)根據(jù)傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行成本和約束，建立直流優(yōu)化模型。

直流優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)如下所示：

式中，P_G為傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組輸出功率。h(*)為傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行成本函數(shù)。為傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組最小運(yùn)行成本。

直流優(yōu)化模型約束條件分別如公式(2)至公式(5)所示，即：

e_GP_G+e_RP_R＝e_DP_D。 (2)

式中，P_R為可再生能源機(jī)組輸出功率。P_D為電力用戶負(fù)荷。e_G、e_R和e_D為單位向量。

式中，(*)和分別是代表下限和上限。

式中，P_Line為支路潮流功率。

P_Line＝PTDF×(M_GP_G+M_RP_R-M_DP_D)。 (5)

式中，PTDF為功率傳輸分布矩陣。M_G、M_R和M_D分別為與P_G、P_R和P_D相關(guān)的節(jié)點(diǎn)-支路關(guān)聯(lián)矩陣。