[發(fā)明專利]一種計及多平衡點(diǎn)的基于鞍點(diǎn)近似法的概率潮流計算方法

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• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN109980649A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊喬丹;唐嵐;錢局東;劉乾暉
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種計及多平衡點(diǎn)的基于鞍點(diǎn)近似法的概率潮流計算方法，屬于電力系統(tǒng)潮流計算技術(shù)領(lǐng)域。多平衡點(diǎn)的潮流計算模型設(shè)置了多個平衡節(jié)點(diǎn)來一起承擔(dān)電力系統(tǒng)的不平衡功率，能夠使潮流計算的結(jié)果更大程度貼合實(shí)際。為了進(jìn)行多平衡節(jié)點(diǎn)的概率潮流計算，需設(shè)置多個具有平衡調(diào)節(jié)作用的發(fā)電機(jī)來作為平衡節(jié)點(diǎn)，并按照一定的功率分配方式來共同調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的不平衡功率。本發(fā)明基于多平衡節(jié)點(diǎn)潮流模型，運(yùn)用半不變量法對該概率潮流進(jìn)行計算，并用鞍點(diǎn)近似法來實(shí)現(xiàn)輸出隨機(jī)變量的概率分布特性的求取。以IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)來進(jìn)行算例分析，結(jié)果顯示多平衡點(diǎn)潮流模型更符合實(shí)際，同時半不變量法和鞍點(diǎn)近似法相結(jié)合的方法，計算效率高、精度較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種計及多平衡點(diǎn)的基于鞍點(diǎn)近似法的概率潮流計算方法，屬于電力系統(tǒng)潮流計算技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的負(fù)荷、發(fā)電機(jī)出力以及元件和線路故障等是不確定的，所以系統(tǒng)的潮流分布是隨機(jī)的，有一定的波動性。特別是，隨著風(fēng)力、潮汐、太陽能等新型能源發(fā)電在發(fā)電端所占的比例逐漸增大、電動汽車使用數(shù)量的日益增大等，系統(tǒng)潮流分布的隨機(jī)性進(jìn)一步增大。可再生能源發(fā)電接入后，為抑制其波動帶來的影響，系統(tǒng)調(diào)控更為頻繁，手段也日愈多樣。目前，概率潮流計算中的潮流模型大多為單一平衡節(jié)點(diǎn)的潮流計算模型。該模型已難以滿足系統(tǒng)現(xiàn)狀和運(yùn)行實(shí)際，如單一平衡節(jié)點(diǎn)處的平衡機(jī)不能承擔(dān)該系統(tǒng)的不平衡功率。因此，概率潮流計算中的潮流模型需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對電力系統(tǒng)概率潮流計算的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種原理簡單、計算速度快、計算效率高的計及多平衡點(diǎn)的基于鞍點(diǎn)近似法的概率潮流計算方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種計及多平衡點(diǎn)的基于鞍點(diǎn)近似法的概率潮流計算方法，包括如下步驟：

步驟一、在系統(tǒng)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行常規(guī)潮流計算，收斂后提取最后一次迭代的雅可比矩陣；

步驟二、由雅可比矩陣得到靈敏度矩陣，并按照不平衡功率分配系數(shù)修正靈敏度矩陣；

步驟三、由輸入變量的隨機(jī)特性求取其前4階半不變量并進(jìn)行線性化潮流計算，得出輸出隨機(jī)變量的4階半不變量；

步驟四：采用鞍點(diǎn)近似法求取輸出隨機(jī)變量的概率分布特性。

所述的步驟二具體如下：

多平衡節(jié)點(diǎn)潮流計算模型的節(jié)點(diǎn)注入功率方程式如下：

式中，E為單位矩陣，K為分配系數(shù)矩陣，Δδ、ΔV、ΔP、ΔQ分別為電壓相角、電壓幅值、有功功率、無功功率的不平衡量矩陣，S₀為常規(guī)潮流計算時的靈敏度矩陣；

其中，S₀'為修正后的靈敏度矩陣；

同理可得，系統(tǒng)支路功率的靈敏度矩陣修正為如下式子：

式中，T₀表示常規(guī)潮流計算時支路功率的靈敏度矩陣，T₀'表示修正后的支路功率的靈敏度矩陣。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本方法選用的半不變量法來進(jìn)行概率潮流計算，計算速度快、效率高，但其精度偏低；

2、本方法選用鞍點(diǎn)近似法來進(jìn)行輸出隨機(jī)變量的概率分布特性求取，該近似方法具有精度高的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了半不變量法精度偏低的缺點(diǎn)；

3、本方法采用多平衡點(diǎn)潮流模型，該模型更為合理，更符合實(shí)際運(yùn)行；

4、本方法是一種計算速度快、效率高、精度較高、更為合理的概率潮流計算方法。

附圖說明