[发明专利]基于广义半不变量及最大熵法的电网概率潮流分析方法

说明书

本发明公开了一种基于广义半不变量及最大熵法的电网概率潮流分析方法，包括以下步骤：S1：建立计及频率的电力系统潮流模型；S2：建立基于正态分布函数的负荷随机出力模型；S3：采用高斯混合模型建立新能源随机出力模型；S4：基于广义半不变量法对电力系统概率潮流进行计算；S5：采用最大熵法对输出变量的概率密度曲线进行拟合。本发明能够有效处理输入变量随机性影响下的电力系统频率和电压波动问题，具有准确、实用、高效的优点，可以对大规模新能源接入电力系统的越限风险进行全面评估，发现电力系统薄弱环节，促进新能源的进一步消纳。

技术领域

本发明属于计及频率的电力系统运行与安全分析领域，特别涉及一种基于广义半不变量及最大熵法的电网概率潮流分析方法。

背景技术

近年来，随着我国新能源并网技术的不断发展，新能源并网容量在不断增长，规模化新能源并网将成为现代智能电网下的重要场景。但由于新能源的接入导致系统惯性降低，且其强随机性致使电力系统的不确定性和波动性进一步加剧，进而造成电力系统诸如电压、频率越限等一系列安全稳定问题。基于此，研究规模化新能源并入电网造成的不确定性影响对推进电网安全、快速发展具有重大意义。

所以，需要一个新的技术方案来解决这个问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对目前电力系统负荷及新能源随机性加剧，导致系统电压、频率越限风险水平增加的问题，提供了一种基于广义半不变量及最大熵法的电网概率潮流分析方法，其考虑了新能源功率、负荷的波动给系统造成的影响，能够有效计算系统输出随机变量的概率密度函数，可进一步为规模化新能源接入系统的风险评估、优化调度、并网主动支撑提供依据。

技术方案：本发明提供一种基于广义半不变量及最大熵法的电网概率潮流分析方法，包括以下步骤：

S1：建立计及频率的电力系统潮流模型；

S2：通过建立的电力系统潮流模型，获取到负荷和新能源出力数据，采用正态分布函数建立负荷随机出力模型；

S3：基于新能源出力数据，采用高斯混合模型建立新能源随机出力模型；

S4：考虑输出变量的不确定性，基于广义半不变量法对电力系统概率潮流进行计算，求得输出变量的各阶半不变量；

S5：采用最大熵法对输出变量的概率密度曲线进行拟合。

进一步的，所述步骤S1中计及频率的电力系统潮流模型包括以下模型：

发电机的一次频率调节特性可表示为：

P_Gi＝-K_Gi(f-f_N) i＝1,2,...,g

式中：P_Gi为第i台发电机的有功功率；K_Gi为第i台发电机组的一次调频系数；f_N为系统正常状态下的额定频率；f为系统频率。

电网负荷的一次频率调节特性可表示为：

P_Di＝P_DNi+K_Di(f-f_N)

式中：P_Di和P_DNi分别为第i节点在频率f和额定频率f_N下的有功功率；K_Di为节点i负荷的一次调频系数。

考虑下垂控制的新能源出力模型：