[發明專利]基于廣義半不變量及最大熵法的電網概率潮流分析方法

在審

• 申請號: 202010655327.8
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111884226A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 衛志農;廖星星;孫國強;臧海祥;陳勝
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.基于廣義半不變量及最大熵法的電網概率潮流分析方法：包括以下步驟：

S1：建立計及頻率的電力系統潮流模型；

S2：通過建立的電力系統潮流模型，獲取到負荷和新能源出力數據，采用正態分布函數建立負荷隨機出力模型；

S3：基于新能源出力數據，采用高斯混合模型建立新能源隨機出力模型；

S4：考慮輸出變量的不確定性，基于廣義半不變量法對電力系統概率潮流進行計算，求得輸出變量的各階半不變量；

S5：采用最大熵法對輸出變量的概率密度曲線進行擬合。

2.根據權利要求1所述的基于廣義半不變量及最大熵法的電網概率潮流分析方法，其特征在于：所述步驟S1中計及頻率的電力系統潮流模型包括以下模型：

發電機的一次頻率調節特性表示為：

P_Gi＝-K_Gi(f-f_N) i＝1,2,...,g

式中：P_Gi為第i臺發電機的有功功率；K_Gi為第i臺發電機組的一次調頻系數；f_N為系統正常狀態下的額定頻率；f為系統頻率；

電網負荷的一次頻率調節特性表示為：

P_Di＝P_DNi+K_Di(f-f_N)

式中：P_Di和P_DNi分別為第i節點在頻率f和額定頻率f_N下的有功功率；K_Di為節點i負荷的一次調頻系數；

設計下垂控制的新能源出力模型：

式中：P_{NEW_i}和Q_{NEW_i}分別表示節點i新能源接入系統的有功和無功功率；P_{0NEW_i}和Q_{0NEW_i}分別表示節點i新能源額定有功功率和無功功率；m_pi，n_qi表示新能源功率控制的下垂增益；U_0i表示空載電壓；U_i為新能源接入電網運行時的電壓。

設計一次調頻的電力系統潮流模型：

ΔP_i＝P_Gi+P_{New_i}-P_Di-P_i＝0

ΔQ_i＝Q_Gi+Q_{NEW_i}-Q_Di-Q_i＝0

式中：V_i和θ_i分別為節點i的電壓幅值和電壓相角，其中θ_ij＝θ_i-θ_j；G_ij和B_ij分別為節點導納矩陣中第i行第j列元素的實部值和虛部值；ΔP_i和ΔQ_i分別為節點i的有功不平衡量和無功不平衡量；Q_Gi和Q_Di分別為節點i的發電機無功和負荷無功。

3.根據權利要求2所述的基于廣義半不變量及最大熵法的電網概率潮流分析方法，其特征在于：所述步驟S1中采用牛頓-拉夫遜法對各模型的方程組進行求解，其修正方程為：

式中：Δθ為相角修正量；Δf為頻率修正量；ΔV為電壓修正量；J為雅克比矩陣；ΔX為輸出變量修正量；ΔF為輸入變量修正量。

4.根據權利要求1所述的基于廣義半不變量及最大熵法的電網概率潮流分析方法，其特征在于：所述步驟S2中采用正態分布函數建立負荷隨機出力模型的具體過程為：

采用正態分布對負荷的不確定性進行描述，其概率密度函數為：

式中：μ_P和σ_P分別為負荷的期望和標準差。