[发明专利]一种计及多平衡点的基于鞍点近似法的概率潮流计算方法

说明书

本发明涉及一种计及多平衡点的基于鞍点近似法的概率潮流计算方法，属于电力系统潮流计算技术领域。多平衡点的潮流计算模型设置了多个平衡节点来一起承担电力系统的不平衡功率，能够使潮流计算的结果更大程度贴合实际。为了进行多平衡节点的概率潮流计算，需设置多个具有平衡调节作用的发电机来作为平衡节点，并按照一定的功率分配方式来共同调节电力系统的不平衡功率。本发明基于多平衡节点潮流模型，运用半不变量法对该概率潮流进行计算，并用鞍点近似法来实现输出随机变量的概率分布特性的求取。以IEEE14节点系统来进行算例分析，结果显示多平衡点潮流模型更符合实际，同时半不变量法和鞍点近似法相结合的方法，计算效率高、精度较高。

技术领域

本发明涉及一种计及多平衡点的基于鞍点近似法的概率潮流计算方法，属于电力系统潮流计算技术领域。

背景技术

电力系统的负荷、发电机出力以及元件和线路故障等是不确定的，所以系统的潮流分布是随机的，有一定的波动性。特别是，随着风力、潮汐、太阳能等新型能源发电在发电端所占的比例逐渐增大、电动汽车使用数量的日益增大等，系统潮流分布的随机性进一步增大。可再生能源发电接入后，为抑制其波动带来的影响，系统调控更为频繁，手段也日愈多样。目前，概率潮流计算中的潮流模型大多为单一平衡节点的潮流计算模型。该模型已难以满足系统现状和运行实际，如单一平衡节点处的平衡机不能承担该系统的不平衡功率。因此，概率潮流计算中的潮流模型需要改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对电力系统概率潮流计算的技术问题，本发明提供一种原理简单、计算速度快、计算效率高的计及多平衡点的基于鞍点近似法的概率潮流计算方法。

本发明采用的技术方案是：一种计及多平衡点的基于鞍点近似法的概率潮流计算方法，包括如下步骤：

步骤一、在系统基准点进行常规潮流计算，收敛后提取最后一次迭代的雅可比矩阵；

步骤二、由雅可比矩阵得到灵敏度矩阵，并按照不平衡功率分配系数修正灵敏度矩阵；

步骤三、由输入变量的随机特性求取其前4阶半不变量并进行线性化潮流计算，得出输出随机变量的4阶半不变量；

步骤四：采用鞍点近似法求取输出随机变量的概率分布特性。

所述的步骤二具体如下：

多平衡节点潮流计算模型的节点注入功率方程式如下：

式中，E为单位矩阵，K为分配系数矩阵，Δδ、ΔV、ΔP、ΔQ分别为电压相角、电压幅值、有功功率、无功功率的不平衡量矩阵，S₀为常规潮流计算时的灵敏度矩阵；

其中，S₀'为修正后的灵敏度矩阵；

同理可得，系统支路功率的灵敏度矩阵修正为如下式子：

式中，T₀表示常规潮流计算时支路功率的灵敏度矩阵，T₀'表示修正后的支路功率的灵敏度矩阵。

本发明的有益效果是：

1、本方法选用的半不变量法来进行概率潮流计算，计算速度快、效率高，但其精度偏低；

2、本方法选用鞍点近似法来进行输出随机变量的概率分布特性求取，该近似方法具有精度高的特点，弥补了半不变量法精度偏低的缺点；

3、本方法采用多平衡点潮流模型，该模型更为合理，更符合实际运行；

4、本方法是一种计算速度快、效率高、精度较高、更为合理的概率潮流计算方法。

附图说明