[發(fā)明專利]一種考慮區(qū)間相關(guān)性的電網(wǎng)區(qū)間潮流改進方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910125928.5
• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN109687467B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冷仕鵬;冉曉洪;劉開培;陳書瑤;張珣玥;李思偉
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發(fā)明屬電力系統(tǒng)區(qū)間潮流計算技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮區(qū)間相關(guān)性的電網(wǎng)區(qū)間潮流改進方法，包括輸入電力系統(tǒng)參數(shù)；利用仿射算法將區(qū)間潮流轉(zhuǎn)換成非線性優(yōu)化問題；選取具有相關(guān)性的第n對發(fā)電機出力變量X_i、X_j；建立相關(guān)變量間的平行四邊形模型；將平行四邊形模型轉(zhuǎn)化成解析形式的不等式約束條件；令n=n+1，判斷若n≥N，則進行下一步驟，否則返回上一步驟；聯(lián)立潮流方程約束和相關(guān)性約束，運用非線性優(yōu)化算法求解區(qū)間潮流。該方法考慮了電力系統(tǒng)中變量之間的相關(guān)性，能夠使不確定性潮流計算更加準確，給電力系統(tǒng)調(diào)度提供更準確的參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬電力系統(tǒng)區(qū)間潮流計算技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮區(qū)間相關(guān)性的電網(wǎng)區(qū)間潮流改進方法。

背景技術(shù)

在實際電力系統(tǒng)運行過程中，無論是負荷還是節(jié)點注入功率都存在著不斷波動的情況，這些都導致了電力系統(tǒng)潮流計算的不確定性，對電網(wǎng)的調(diào)度規(guī)劃提出了挑戰(zhàn)。對于不確定性問題的處理辦法，目前來說一般分為隨機理論、模糊集理論和區(qū)間分析三種方法。其中由于區(qū)間分析不需要知道不確定參數(shù)的概率密度函數(shù)或隸屬函數(shù)，運算過程簡便，所以目前區(qū)間分析被廣泛應(yīng)用于不確定性潮流計算中。最初區(qū)間潮流運算就是將區(qū)間數(shù)帶入潮流方程，并利用Krawczyk-Moore算子進行區(qū)間迭代，以此得到區(qū)間潮流結(jié)果。但這種方法對于初值的選取要求十分嚴格，不恰當?shù)某踔岛苋菀讓е陆Y(jié)果不收斂；同時由于區(qū)間算法本身的保守性，在迭代過程中很可能使計算結(jié)果擴張，甚至導致區(qū)間結(jié)果無效。

因此在目前電力系統(tǒng)區(qū)間潮流計算中，常用方法是利用仿射算法來有效抑制區(qū)間算術(shù)的擴張，并將區(qū)間迭代轉(zhuǎn)化為非線性優(yōu)化問題。非線性優(yōu)化可以用一般性的數(shù)學規(guī)劃模型表示，即給定一個目標函數(shù)，在約束條件下尋找一組解使得目標函數(shù)最大或者最小，具體的數(shù)學形式表示如下：

其中x表示變量，f(x)表示關(guān)于x的目標函數(shù)，min f(x)表示函數(shù)中f(x)的最小值；g_i(x)≤0表示第i個關(guān)于x的不等式約束，p表示不等式約束的個數(shù)；h_i(x)＝0表示第i個關(guān)于x的等式約束，q表示等式約束的個數(shù)。

在基于仿射算法的區(qū)間潮流計算中，目標函數(shù)一般為節(jié)點電壓幅值、節(jié)點電壓相角、支路有功功率和支路無功功率，而約束條件則由潮流計算公式確定。對于非線性優(yōu)化問題，一般而言，約束條件越強，所得的解也會更加精確。

在電力系統(tǒng)中，不同節(jié)點注入的有功功率和無功功率并不一定都是相互獨立的，例如風電場中相鄰風機的出力情況，由于尾流效應(yīng)它們之間就可能存在著一定的相關(guān)性。而目前基于仿射的區(qū)間潮流計算中，約束條件只考慮了一般性的電力系統(tǒng)規(guī)律，而忽視了變量之間可能存在的相關(guān)性，這樣無形中會放大非線性優(yōu)化的可行域，可能造成解的偏離。

區(qū)間變量之間的相關(guān)性是一種客觀現(xiàn)象存在的一種非確定的相互依存關(guān)系，即自變量的每一個取值，因變量由于受隨機因素影響，與其所對應(yīng)的數(shù)值是非確定性的。在統(tǒng)計學上，兩個變量的相關(guān)關(guān)系可以用相關(guān)系數(shù)解析地表示，也可以直觀地用散點圖在坐標圖中表示。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種將區(qū)間變量間的相關(guān)性用平行四邊形模型表示，并利用該模型將相關(guān)關(guān)系轉(zhuǎn)換成不等式約束條件應(yīng)用于基于仿射算法的區(qū)間潮流計算的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種考慮區(qū)間相關(guān)性的電網(wǎng)區(qū)間潮流改進方法，包括以下步驟：

步驟1、輸入電力系統(tǒng)參數(shù)節(jié)點負荷消耗功率、節(jié)點發(fā)電機注入功率、基準電壓、基準功率、支路阻抗、注入功率波動范圍、具有相關(guān)性的節(jié)點編號；