发明名称 一种考虑风光出力不确定性的配电网潮流计算方法
摘要 本发明公开了一种考虑风光出力不确定性的配电网潮流计算方法,其特征是按如下步骤进行:利用矩阵判断法得到盲数各区间的可信度;将风力发电机的出力和光伏电站的出力用盲数进行表示,由小区间和可信度组成,为简化计算,将小区间内的抽样频率代替小区间的可信度;将抽样得到的风光出力加入到配电网并结合重复潮流计算,输出潮流计算结果。本发明能够描述电网规划中不确定因素的多种不确定性,能更加准确具体的反映电网的状态。
申请公布号 CN105743093A 申请公布日期 2016.07.06
申请号 CN201610230133.7 申请日期 2016.04.13
申请人 合肥工业大学 发明人 吴红斌;徐结红;丁明
分类号 H02J3/06(2006.01)I;H02J3/00(2006.01)I;G06F17/16(2006.01)I 主分类号 H02J3/06(2006.01)I
代理机构 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 代理人 陆丽莉;何梅生
主权项 一种考虑风光出力不确定性的配电网潮流计算方法,所述配电网接入有风力发电机和光伏电站;其特征是,所述配电网潮流计算方法是按如下步骤进行:步骤一、利用矩阵判断法得到盲数各区间的可信度:步骤1.1、将所述风力发电机的出力分为m个小区间,记为{p<sub>1</sub>,p<sub>2</sub>,…,p<sub>i</sub>,…,p<sub>m</sub>},p<sub>i</sub>表示第i个小区间;1≤i≤m;步骤1.2、对所述风力发电机的出力进行统计,获得第i个小区间p<sub>i</sub>对第j个小区间p<sub>j</sub>的可能性程度<img file="FDA0000964615580000011.GIF" wi="74" he="78" />以及第j个小区间p<sub>j</sub>对第i个小区间p<sub>i</sub>的可能性程度<img file="FDA0000964615580000012.GIF" wi="106" he="70" />1≤j≤m;步骤1.3、将可能性程度<img file="FDA0000964615580000013.GIF" wi="67" he="76" />和<img file="FDA0000964615580000014.GIF" wi="80" he="70" />进行比较,若<img file="FDA0000964615580000015.GIF" wi="226" he="77" />则令判断值<img file="FDA00009646155800000112.GIF" wi="307" he="78" />若<img file="FDA0000964615580000017.GIF" wi="226" he="79" />则令判断值<img file="FDA0000964615580000018.GIF" wi="419" he="118" />a∈(1,9];步骤1.4、利用式(1)构造判断矩阵S,其中第i行第j列的元素S<sub>ij</sub>为:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>S</mi><mrow><mi>i</mi><mi>j</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><msubsup><mi>K</mi><mi>j</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow></msubsup><msubsup><mi>K</mi><mi>i</mi><mrow><mo>(</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msubsup></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000964615580000019.GIF" wi="509" he="151" /></maths>步骤1.5、求取所述判断矩阵S的特征值,并求出最大特征值所对应的特征向量,对最大特征值所对应的特征向量进行归一化处理,获得的归一化处理结果作为m个小区间的可信度,记为{α<sub>1</sub>,α<sub>2</sub>,…,α<sub>i</sub>,…,α<sub>m</sub>};α<sub>i</sub>表示第i个小区间p<sub>i</sub>所对应的可信度;步骤二、将风力发电机的出力用盲数表示;利用式(2)将所述风力发电机的出力P<sub>WTG</sub>用盲数表示为:<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>W</mi><mi>T</mi><mi>G</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><msub><mi>p</mi><mn>1</mn></msub></mtd><mtd><msub><mi>&alpha;</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>p</mi><mn>2</mn></msub></mtd><mtd><msub><mi>&alpha;</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>...</mo></mtd><mtd><mo>...</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>p</mi><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>...</mo></mtd><mtd><mo>...</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>p</mi><mi>m</mi></msub></mtd><mtd><mrow><mi>&alpha;</mi><mi>m</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00009646155800000110.GIF" wi="551" he="448" /></maths>式(2)中,m为盲数阶数,当i≠j时,有α<sub>i</sub>≠α<sub>j</sub>,且<img file="FDA00009646155800000111.GIF" wi="265" he="120" />步骤三、按照步骤一和步骤二获得所述光伏电站的出力P<sub>PVG</sub>用盲数表示为:<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>P</mi><mi>V</mi><mi>G</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mtd><mtd><msub><mi>&beta;</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mtd><mtd><msub><mi>&beta;</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>...</mo></mtd><mtd><mo>...</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mi>k</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>&beta;</mi><mi>k</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>...</mo></mtd><mtd><mo>...</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mi>n</mi></msub></mtd><mtd><mrow><mi>&beta;</mi><mi>n</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000964615580000021.GIF" wi="462" he="444" /></maths>式(2)中,n为盲数阶数,{x<sub>1</sub>,x<sub>2</sub>,…,x<sub>k</sub>,…,x<sub>n</sub>}表示光伏电站的出力所划分出的n个小区间,x<sub>k</sub>表示第k个小区间,β<sub>k</sub>表示第k个小区间所对应的可信度;1≤k≤n;步骤四、求解所述配电网的不确定性潮流:步骤4.1、设定在所述风力发电机的第i个小区间p<sub>i</sub>内的抽样次数为l<sub>i</sub>,且l<sub>i</sub>=N×α<sub>i</sub>;m个小区间内的总的抽样次数为N;并在每个小区间内进行l<sub>i</sub>次随机抽样;定义抽样次数为q,并初始化q=1;步骤4.2、设定在所述光伏电站的第k个小区间x<sub>k</sub>内的抽样次数为L<sub>k</sub>,且L<sub>k</sub>=N×β<sub>k</sub>;n个小区间内的总的抽样次数为N;并在每个小区间内进行L<sub>k</sub>次随机抽样;步骤4.3、将第q次抽样得到的风力发电机的出力<img file="FDA0000964615580000022.GIF" wi="90" he="79" />代入配电网进行潮流计算,获得第q次抽样的风力发电机接入时配电网的电压、电流和功率;步骤4.4、将第q次抽样得到的光伏电站的出力<img file="FDA0000964615580000023.GIF" wi="91" he="71" />代入配电网进行潮流计算,获得第q次抽样的光伏电站接入时配电网的电压、电流和功率;步骤4.5、将第q次抽样得到的风力发电机的出力<img file="FDA0000964615580000026.GIF" wi="89" he="71" />和光伏电站的出力<img file="FDA0000964615580000027.GIF" wi="91" he="78" />代入配电网则获得第q次抽样的配电网的电压、电流和功率;步骤4.6、将q+1赋值给q,并返回步骤4.3执行,直到q=N为止,从而获得风力发电机接入时配电网的电压、电流和功率、光伏电站接入时配电网的电压、电流和功率以及风力发电机和光伏电站同时接入时配电网的电压、电流和功率,即为潮流计算结果;步骤五、利用盲数的求均值计算将盲数潮流的小区间用相应的数值代替,从而对潮流计算结果进行简化处理。
地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号