[发明专利]一种基于无迹变换的概率潮流计算方法

说明书

本发明具体公开了一种基于无迹变换的概率潮流计算方法，所述方法包括以下步骤：S1、将采集的电力系统运行状态数据作为随机变量，同时将所述随机变量组成一个随机向量，并计算各随机变量之间的相关系数生成相关系数矩阵；S2、计算步骤S1中所述随机向量的峰度均值，并通过随机向量的峰度均值来确定无迹变换法的采样节点；S3、将步骤S2得到的采样节点组成一个采样点集并代入潮流方程中进行计算得到输出样本点集，对输出样本点集进行加权计算，从而得到电力系统运行状态中输出变量的统计信息。本发明通过随机向量峰度均值来确定无迹变换采样节点，提高了无迹变换的计算精度，从而保证了在节点注入功率不确定条件下对电力系统的运行状态进行准确分析。

技术领域

本发明涉及电力系统供电技术领域，尤其涉及一种基于无迹变换的概率潮流计算方法。

背景技术

随着能源紧缺和环境污染问题的日益加剧，风电、太阳能等可再生能源被大规模接入电网，进一步加剧了电力系统的不确定性。为分析电力系统在节点注入功率不确定条件下的运行状态，概率潮流的概念应运而生。概率潮流将电力系统中的网络结构、节点注入的有功功率和无功功率等各种不确定量视为服从某种概率分布的随机变量，旨在求得节点的电压幅值、相角和支路的有功和无功潮流的统计信息，如数学期望、标准差、偏度、峰度等。

现有概率潮流算法主要有蒙特卡洛模拟法、点估计法和无迹变换法等。其中无迹变换算法因能直接处理随机变量的相关性，且计算精度最少可达二阶，现被广泛用于电力系统稳态分析评估。然而，目前无迹变换法的采样步骤存在随机性问题，这将影响无迹变换法的计算精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无迹变换的概率潮流计算方法，用以解决无迹变换法采样步骤中存在随机性的问题，从而能够有效提高计算精度，提供一种可靠性高和适用性高的采点方式。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于无迹变换的概率潮流计算方法，包括以下步骤：

S1、将采集的电力系统运行状态数据作为随机变量，同时将所述随机变量组成一个随机向量，并计算各随机变量之间的相关系数生成相关系数矩阵R_X；

S2、计算步骤S1中所述随机向量的峰度均值，并通过随机向量的峰度均值来确定无迹变换法的采样节点；

S3、将步骤S2得到的采样节点组成一个采样点集并代入潮流方程中进行计算得到相应的输出样本点集，对输出样本点集进行加权计算，从而得到电力系统运行状态中输出变量的统计信息。

优选地，所述步骤S1中所述电力系统运行状态的数据包括电力负荷需求数据和发电机组的出力数据等。

优选地，所述步骤S1的具体实现方式包括：

S11、将采集的电力系统运行状态数据作为随机变量X，并将所述随机变量X组成一个维数为m的随机向量x(x₁,x₂,…,x_m)，其中，m表示数据样本的数量；

S12、计算步骤S11中各随机变量X_i之间的相关系数ρ_i,j：

式(1)中，i＝1,2,…m和j＝1,2,…m均表示随机变量的序号，σ_i表示随机变量X_i的标准差，σ_j表示随机变量X_j的标准差，Cov(X_i,X_j)表示随机变量X_i和X_j的协方差；

S13、根据步骤S12中各随机变量之间的相关系数ρ_i,j生成随机向量x的相关系数矩阵R_X：