[發明專利]考慮充電負荷與光伏出力隨機特性的概率潮流分析方法

有效

• 申請號: 202010300189.1
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111509782B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 錢科軍;李亞飛;馬千里;周磊;劉乙;馮亦凡;張新松;盧成;徐楊楊;陸勝男;曹書秀;朱建峰;姜柯柯
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司;南通大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明涉及配電系統潮流計算領域，具體涉及考慮充電負荷與光伏出力隨機特性的概率潮流分析方法。分布式光伏電站和電動汽車充電站是配電系統中的隨機擾動源，其發電出力與充電負荷的隨機特性決定整個配電系統潮流分布的隨機特性。本發明對分布式光伏與電動汽車充電站同時接入后的配電系統進行快速概率潮流分析，為規劃人員提供決策參考，本發明有利于提高工作效率，減小計算誤差，滿足規劃人員的需求。

技術領域

本發明涉及配電系統潮流計算領域，具體涉及考慮充電負荷與光伏出力隨機特性的概率潮流分析方法。

背景技術

近年來，隨著石油資源的逐漸枯竭與環境污染的日益加劇，以電動汽車為代表的清潔能源交通工具日益普及。電動汽車充電站是電動汽車充電的主要場所之一，大量電動汽車同時充電時，單個充電站充電功率可達數百千瓦乃至上千千瓦，是配電系統中的重要負荷。受車主交通行為和充電習慣等不確定性因素的影響，電動汽車充電站的充電負荷具有顯著的隨機特性。與此同時，分布式光伏電站在配電系統中的滲透率日益提高，受制于一次能源，分布式光伏電站的出力同樣具有明顯的隨機特性。在上述兩種隨機因素的共同作用下，配電系統運行工況必然呈現強隨機特征，傳統的確定性潮流難以對配電系統運行工況進行準確描述，而必須借助概率潮流對其進行概率評估。在與配電系統有關的規劃問題中，規劃人員需反復進行基于概率潮流結果的規劃方案比選，因此，對配電系統概率潮流分析速度提出了較高要求。綜上可見，亟需提出一種考慮充電負荷與光伏出力隨機特性的配電系統概率潮流分析方法，對分布式光伏與電動汽車充電站同時接入后的配電系統進行快速概率潮流分析，為規劃人員提供決策參考。

文獻一《基于進化算法改進拉丁超立方抽樣的概率潮流計算》(中國電機工程學報，2011年，第31卷，第25期，第90頁至96頁)采用基于拉丁超立方采樣的蒙特卡洛模擬方法進行電力系統概率潮流計算，并通過含進化算法的改進中值拉丁超立方抽樣方法提高概率潮流分析效率。該文獻提出的方法可給出準確的概率潮流分析結果，但需要準確的隨機變量概率分布模型，且計算量大、計算速度偏慢，難以對分布式光伏與電動汽車充電站同時接入后的配電系統進行快速概率潮流分析。文獻二《基于概率潮流法的含分布式光伏的配電網電壓狀態評估》(電力系統保護與控制，2019年，第47卷，第2期，第123頁至130頁)提出了基于半不變量結合Gram-Charlier級數展開的配電系統概率潮流分析方法，對分布式光伏接入后的配電系統進行概率潮流計算，該文獻提出的方法計算效率高，但需對配電系統潮流模型進行線性近似，計算誤差較大。文獻三《基于配電網概率潮流計算的電動汽車充電站規劃策略》(電力系統保護與控制，2019年，第47卷，第22期，第9頁至16頁)采用半不變量和Gram-Charlier級數對電動汽車大規模充電后的配電系統進行概率潮流分析。與文獻二一樣，文獻三提出的方法效率高，但需配電系統潮流模型進行線性近似，計算誤差較大。

電動汽車充電站的充電負荷與分布式光伏電站的出力均具有隨機特性，在上述兩種隨機因素的共同作用下，配電系統運行工況必然呈現極強的隨機特性。因此，在與配電系統有關的規劃問題中，規劃人員需反復進行基于概率潮流結果的規劃方案比選。也就是說，亟需提出考慮充電負荷與光伏出力的配電系統概率潮流分析方法，對分布式光伏與電動汽車充電站同時接入后的配電系統進行快速概率潮流分析，為規劃人員提供決策參考。然而，現有技術方法要么效率偏低，要么計算誤差較大，無法滿足規劃人員的需求。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供考慮充電負荷與光伏出力隨機特性的概率潮流分析方法。對分布式光伏與電動汽車充電站同時接入后的配電系統進行快速概率潮流分析，為配電系統規劃人員提供決策參考。

本發明為實現上述發明目的，采取的技術方案如下：

考慮充電負荷與光伏出力隨機特性的概率潮流分析方法，包括以下步驟：