[发明专利]一种基于新能源发电量区间预测的区间潮流计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于新能源发电量区间预测的区间潮流计算方法，属于新能源发电领域。

背景技术

随着化石能源的逐渐枯竭，对环境污染与气候恶化所产生的重要影响，太阳能以及风电、光伏等可再生能源等新型发电技术的发展，可再生新能源发电成为满足负荷增长需求、减少环境污染、提高能源综合利用效率和供电可靠性的一种有效途径，在电网中得到广泛的应用。可再生能源发电主要利用太阳能、生物质能、风能、水能、波浪能等，受地理条件、天气情况和外部环境等因素的影响，这些可再生电源的发电量输出具有间歇性和随机性，难以得到精确的输出结果，可以通过模糊预测得到发电量预测区间。因而，传统的电力潮流计算成为含区间量的潮流计算，即区间潮流计算。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于新能源发电量区间预测的区间潮流计算方法，利用区间二型模糊逻辑处理不确定性问题的能力，得到新能源发电量的区间二型模糊预测集合，其中，区间二型模糊预测集合，明确了发电量的波动区间范围，该区间可以为区间潮流计算中的初始迭代区间，避免人为规定初始区间所造成的区间迭代的不收敛，收敛过快，收敛过慢等问题，从而提高了计算的精确度。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种基于新能源发电量区间预测的区间潮流计算方法，包括以下几个步骤：(1)采集分布式发电系统的参数数据(以光伏发电系统为例，参数数据为光照强度、环境温度、湿度)以及分布式发电量历史数据(以光伏发电系统为例，历史数据为历史光照强度、历史环境温度、历史湿度和历史光伏电源发电量)；(2)将步骤(1)中的参数数据作为输入，步骤(1)中的分布式发电量历史数据作为输出，构造区间二型模糊逻辑系统，并设置所述区间二型模糊逻辑系统的初始参数(以光伏发电系统为例，初始参数有光照强度、环境温度、湿度)；(3)训练所述区间二型模糊逻辑系统，即将采集到的实时参数数据(以光伏发电系统为例，将实时光照强度、实时环境温度、实时湿度)作为初始参数(初始光照强度，初始环境温度，初始湿度)输入到所构造的区间二型模糊逻辑系统中，输出得到分布式电源发电量区间二型模糊预测集合；(4)构建区间潮流计算模型；(5)将步骤(3)得到的分布式电源发电量区间二型模糊预测集合作为区间潮流计算模型初次迭代区间，得到雅克比矩阵的区间扩展，根据Krawczyk-Moore算子定义计算得到Krawczyk-Moore算子，并用所述Krawczyk-Moore算子和初始迭代区间求交集，得到新的区间并将其作为第二次迭代的初始区间，然后判断该区间宽度是否满足收敛条件，若满足收敛条件，则输出区间，若不满足收敛条件则返回步骤(4)进行下一次迭代。

步骤(2)中，所述区间二型模糊逻辑系统的构造方法如下：(2-1)设计模糊器：模糊器即通过一个主隶属度函数得到模糊区间，该主隶属度函数由上、下隶属度函数构成，所述分布式电源发电量区间二型模糊预测集合的主隶属函数选取均方差不确定的高斯函数，上、下隶属度函数如下式所示，模型有三个输入、一个输出，

其中，是输入精确值，是均方差变化范围，K＝1,2…p是输入维数，x_k∈X是系统输入；

(2-2)构造规则库：规则前、后件都选取分布式电源发电量区间二型模糊预测集合，主隶属函数是均值不确定的高斯函数，规则形式如下式：

其中是规则前件集合，y∈Y是规则输出，是后件集合，l＝1,2…M,M是规则总数；

(2-3)构造推理机：推理过程如下式，参与计算的是分布式电源发电量区间二型模糊预测集合的上、下隶属度函数

其中：*是t-范数，取最小算子，分别是后件集合的上、下隶属度函数，分别是激活集合的上、下隶属度函数，

(2-4)由步骤(2-2)和(2-3)得到此多输入单输出多条模糊规则系统的推理模型为：

取η，u，v为分布式发电系统的参数数据，y为预测发电量，参数数据集合，为发电量集合，均为分布式电源发电量区间二型模糊预测集合，其中，由于采用中心集降型法，选为用质心所表示的区间集合，则的表达式可以写为下述的一个区间数：

(2-5)设计降型器：采用中心集降型方法，将各规则发电量集合用质心来代替，然后求质心的加权平均值，最终得到质心区间，具体表达式为：