[發(fā)明專利]基于廣義半不變量及最大熵法的電網(wǎng)概率潮流分析方法

在審

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• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111884226A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 衛(wèi)志農(nóng);廖星星;孫國強;臧海祥;陳勝
• 申請（專利權(quán)）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

本發(fā)明公開了一種基于廣義半不變量及最大熵法的電網(wǎng)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(tǒng)潮流模型；S2：建立基于正態(tài)分布函數(shù)的負荷隨機出力模型；S3：采用高斯混合模型建立新能源隨機出力模型；S4：基于廣義半不變量法對電力系統(tǒng)概率潮流進行計算；S5：采用最大熵法對輸出變量的概率密度曲線進行擬合。本發(fā)明能夠有效處理輸入變量隨機性影響下的電力系統(tǒng)頻率和電壓波動問題，具有準確、實用、高效的優(yōu)點，可以對大規(guī)模新能源接入電力系統(tǒng)的越限風險進行全面評估，發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，促進新能源的進一步消納。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計及頻率的電力系統(tǒng)運行與安全分析領(lǐng)域，特別涉及一種基于廣義半不變量及最大熵法的電網(wǎng)概率潮流分析方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國新能源并網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源并網(wǎng)容量在不斷增長，規(guī)模化新能源并網(wǎng)將成為現(xiàn)代智能電網(wǎng)下的重要場景。但由于新能源的接入導致系統(tǒng)慣性降低，且其強隨機性致使電力系統(tǒng)的不確定性和波動性進一步加劇，進而造成電力系統(tǒng)諸如電壓、頻率越限等一系列安全穩(wěn)定問題。基于此，研究規(guī)模化新能源并入電網(wǎng)造成的不確定性影響對推進電網(wǎng)安全、快速發(fā)展具有重大意義。

所以，需要一個新的技術(shù)方案來解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對目前電力系統(tǒng)負荷及新能源隨機性加劇，導致系統(tǒng)電壓、頻率越限風險水平增加的問題，提供了一種基于廣義半不變量及最大熵法的電網(wǎng)概率潮流分析方法，其考慮了新能源功率、負荷的波動給系統(tǒng)造成的影響，能夠有效計算系統(tǒng)輸出隨機變量的概率密度函數(shù)，可進一步為規(guī)模化新能源接入系統(tǒng)的風險評估、優(yōu)化調(diào)度、并網(wǎng)主動支撐提供依據(jù)。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種基于廣義半不變量及最大熵法的電網(wǎng)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(tǒng)潮流模型；

S2：通過建立的電力系統(tǒng)潮流模型，獲取到負荷和新能源出力數(shù)據(jù)，采用正態(tài)分布函數(shù)建立負荷隨機出力模型；

S3：基于新能源出力數(shù)據(jù)，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(tǒng)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。

進一步的，所述步驟S1中計及頻率的電力系統(tǒng)潮流模型包括以下模型：

發(fā)電機的一次頻率調(diào)節(jié)特性可表示為：

P_Gi＝-K_Gi(f-f_N) i＝1,2,...,g

式中：P_Gi為第i臺發(fā)電機的有功功率；K_Gi為第i臺發(fā)電機組的一次調(diào)頻系數(shù)；f_N為系統(tǒng)正常狀態(tài)下的額定頻率；f為系統(tǒng)頻率。

電網(wǎng)負荷的一次頻率調(diào)節(jié)特性可表示為：

P_Di＝P_DNi+K_Di(f-f_N)

式中：P_Di和P_DNi分別為第i節(jié)點在頻率f和額定頻率f_N下的有功功率；K_Di為節(jié)點i負荷的一次調(diào)頻系數(shù)。

考慮下垂控制的新能源出力模型：