[發(fā)明專利]一種含高維隨機(jī)變量的交直流混聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010525324.2
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN111900717B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李靜;李艷君;肖鐸;杜鵬英
• 申請（專利權(quán)）人: 浙大城市學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/02;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/06;H02J3/32
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發(fā)明公開了一種含高維隨機(jī)變量的交直流混聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估算法，為包含高比例間歇性可再生能源以及負(fù)荷的節(jié)點(diǎn)功率隨機(jī)波動(dòng)下交直流混聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估提供分析計(jì)算方法，該算法考慮隨機(jī)時(shí)序性對風(fēng)、光間歇性可再生能源和負(fù)荷這些電網(wǎng)運(yùn)行中的節(jié)點(diǎn)注入功率的隨機(jī)特性進(jìn)行建模，基于隨機(jī)空間譜逼近方法來進(jìn)行交直流混聯(lián)電網(wǎng)概率潮流建模和計(jì)算，描述隨機(jī)輸入下電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的隨機(jī)性，完成節(jié)點(diǎn)電壓越限風(fēng)險(xiǎn)和支路潮流越限風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)評估，該算法能夠?qū)Ω呔S隨機(jī)因素影響下交直流混聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行所面臨的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確評估，算法計(jì)算效率高，并為交直流混聯(lián)電網(wǎng)的調(diào)度決策分析提供重要依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含高維隨機(jī)變量的交直流混聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估方法。

背景技術(shù)

隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，基于風(fēng)電、光伏等具有波動(dòng)特性的分布式電源高比例并網(wǎng)運(yùn)行后，電網(wǎng)運(yùn)行受到大量隨機(jī)因素影響，因此對電網(wǎng)運(yùn)行面臨的不確定因素進(jìn)行分析建模，通過準(zhǔn)確風(fēng)險(xiǎn)評估，挖掘電網(wǎng)中各個(gè)元件可靠運(yùn)行潛力，保證交直流混聯(lián)電網(wǎng)可靠運(yùn)行，并獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估沒有考慮隨機(jī)輸入的時(shí)序性，只計(jì)及了單個(gè)時(shí)間斷面的電網(wǎng)概率潮流分布情況，并且傳統(tǒng)的隨機(jī)抽樣方法無法克服高維隨機(jī)量下采樣點(diǎn)劇增的缺陷。該方法建立了電網(wǎng)運(yùn)行不確定性量的隨機(jī)時(shí)序模型，并結(jié)合了隨機(jī)空間譜逼近方法，能夠在計(jì)及時(shí)間t變化的風(fēng)、光出力和負(fù)荷隨機(jī)過程影響下，完成交直流混聯(lián)電網(wǎng)的時(shí)序概率潮流分析，并計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的越限風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，對交直流混聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確評估。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含高維隨機(jī)變量的交直流混聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估方法，該方法基于隨機(jī)場的Karhunen-Loeve展開理論建立風(fēng)、光出力和負(fù)荷的時(shí)序隨機(jī)模型，并基于稀疏網(wǎng)格配點(diǎn)法構(gòu)造節(jié)點(diǎn)電壓越限風(fēng)險(xiǎn)和支路潮流越限風(fēng)險(xiǎn)評估的代理模型，實(shí)現(xiàn)交直流混聯(lián)電網(wǎng)時(shí)序風(fēng)險(xiǎn)評估，計(jì)算效率高同時(shí)數(shù)值精度滿足工程要求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種含高維隨機(jī)變量的交直流混聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估方法，該方法包括以下步驟：

S1.針對節(jié)點(diǎn)新能源出力及負(fù)荷的時(shí)序變化特性，建立電網(wǎng)多點(diǎn)注入功率的隨機(jī)場模擬模型；具體如下：

S1.1:將任一時(shí)刻t電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)注入功率視為隨機(jī)變量，該隨機(jī)變量在時(shí)間維度上的擴(kuò)充構(gòu)成隨機(jī)過程，用于描述負(fù)荷及新能源出力的時(shí)序隨機(jī)變化特性，則在t時(shí)刻電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)i 處的注入有功功率為：

式中，p_i(t)表示t時(shí)刻安裝在節(jié)點(diǎn)i注入有功功率的預(yù)測值，表示t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i處的功率隨機(jī)參數(shù)，表示隨機(jī)變量。功率隨機(jī)參數(shù)反映在節(jié)點(diǎn)功率的預(yù)測誤差上，預(yù)測誤差在任意時(shí)刻t的隨機(jī)特性均滿足正態(tài)分布，則是一個(gè)高斯隨機(jī)過程。

S1.2：建立隨機(jī)過程的Karhunen-Loeve逼近模型，如下所示：

對上述的K-L展開作有限項(xiàng)截?cái)啵玫疥P(guān)于隨機(jī)過程ω_i(t，ξ)的有限維隨機(jī)變量逼近，

式中，M為截?cái)嗟碾A數(shù)；為均值，此處值為零；為互不相關(guān)的隨機(jī)變量；μ_i，m和分別為隨機(jī)過程相關(guān)函數(shù)C_pp的特征值和特征函數(shù)，滿足：

式中，t₁和t₂分別表示不同的時(shí)間坐標(biāo)，相關(guān)函數(shù)C_pp(t₁，t₂)取如下指數(shù)函數(shù)核：

式中，l表示隨機(jī)過程的關(guān)聯(lián)長度。

S2.利用隨機(jī)空間譜逼近的方法近似模擬交直流混聯(lián)電網(wǎng)概率潮流；具體如下：