考虑风电不确定性的配电网区间潮流计算

高渗透率风电的接入使得配电网三相潮流计算需要考虑更多不确定因素,传统的潮流计算方法面临严峻挑战.文中基于区间分析理论,采用区间数对风力发电系统出力的不确定性进行描述与分析,并建立了考虑风电注入功率不确定性的配电网三相区间潮流计算模型.为高效求解所建立的配电网三相区间潮流计算模型,基于对传统非线性区间方程求解方法的分析与...     

考虑风电不确定性的概率区间潮流模型与算法

该文基于证据理论构造了风电场的随机出力和不确定节点负荷的基本可信度分配,提出了一种电力系统概率区间潮流(probabilistic interval power flow,PIPF)模型和算法。通过构建输入不确定量的多维联合可信度分配,将概率区间潮流问题转化为若干个区间潮流问题。并采用区间优化法求解区间潮流,获得潮流状态量的区间极值,最终合成了潮流变量的似然累积概率分布和信任累积概率分布。IEEE 30、118标准系统的计算结果表明,所提的概率区间潮流把概率潮流和区间潮流统一于一个模型,获得潮流变量的似然和信任累积概率分布,可用以判断变量取值的最大和最小概率,对电力系统运行有良好的指导意义。     

基于区间不确定性的约束潮流

针对电力系统潮流计算中因新能源注入、负荷变化等因素而引起的计算数据的不确定性问题,提出一种新的基于区间算法的约束潮流模型。首先,将输入数据的变化表示为区间的形式,然后,将传统的潮流方程转变为考虑电压、无功功率等约束的优化模型;在求解过程中,引入区间的可比较性概念,将该不确定的约束潮流问题分解成两个确定性的约束优化子问题,即上界子问题和下界子问题,并利用现代内点算法进行求解,得到潮流解的上下界。最后,对IEEE 14,57,118节点系统和实际华南703节点系统进行仿真计算,并与经典的计算区间潮流的仿射算法和蒙特卡洛模拟法得到的结果进行对比,证明了该算法不仅结构简单,而且可以极大地提高计算效率。     

电网规划中区间最小切负荷量的计算方法

研究电网规划中负荷不确定性表示为区间数时,计及发电机出力调整下的最小切负荷量计算问题。提出一种精确求解区间负荷下系统最小切负荷量区间数表示的区间最小切负荷计算方法。给出区间至多切负荷的定义并建立基于双层线性规划的区间至多切负荷模型,使用分支定界算法求解此模型可得区间最小切负荷的区间上限;给出区间至少切负荷的定义并建立区间至少切负荷模型,求解此模型可得区间最小切负荷的区间下限。该方法可有效避免使用蒙特卡罗模拟法求解此类问题时计算量大,结果一般不精确的缺点,为区间不确定信息下的系统安全性研究提供一条新的思路。算例的结果验证该方法的正确性和有效性。     

基于负荷监测系统的配电网区间潮流计算

负荷监测系统和电能量采集系统是上海地区各供电公司近年来新装的用于监视和分析地区配电设备和配电设备负荷情况的重要监视系统。在负荷监测系统所采集配变负荷数据的基础上,计及系统所采集数据的误差,基于区间数理论对负荷进行不确定性建模并进行区间潮流计算,提出基于蒙特卡洛模拟法的配电网区间潮流计算方法。使用该方法能求得区间不确定信息下的网络状态和关键指标的区间分布,为配电网的运行和管理提供重要参考。以上海某地区某条实际10 kV馈线为例进行计算,计算结果验证了该方法的正确性和有效性。     

区间不确定信息下电力系统安全性的快速评估算法

计及高压输电网络中的不确定因素,提出了区间负荷下快速评估电力系统安全性的新算法。该算法对传统分支定界算法进行了改进,证明了电力系统最小切负荷问题的负荷边界特性,将双层规划模型的求解转化为少量线性规划模型的求解。改进后的分支定界算法能够快速、准确地求解基于双层线性规划的区间至多切负荷模型,得到区间负荷下计及发电机的可调作用时,基于直流潮流模型的系统最小切负荷量的最大值。新算法的计算速度大大优于求解同类问题时所用的蒙特卡罗模拟法和分支定界法,精度较高。6节点和46节点系统算例的计算结果验证了算法的正确性和有效性。     

计及不确定性的电力系统直流潮流的区间算法

考虑高压输电网络中的不确定性因素,采用区间分析方法来处理直流潮流计算中的不确定问题,提出了一种可应用于求解大规模输电系统的区间直流潮流算法。该算法考虑了节点注入有功功率的不确定性,采用区间高斯消去法求解区间线性方程组,得到母线电压相角和支路有功功率的上下限,即区间潮流方程的区间解。采用IEEE 30算例系统,将该算法的计算结果与蒙特卡罗仿真计算的结果相比较,验证了该算法的有效性和应用价值。     

基于双层代理模型的概率-区间潮流计算及灵敏度分析

随着电力系统中不确定量日益复杂,同时存在的随机与区间变量使得采用概率或区间潮流计算难以准确获取系统的运行状态.为此,提出一种基于双层代理模型的概率-区间潮流计算方法.该方法仅需较少次数的确定性潮流计算便可实现上、下层代理模型的构建,进而通过代理模型求解概率-区间潮流常规求解方法中所需要的大量确定性潮流计算,可实现输出变...     

求解含风电相关性区间潮流的仿射变换最优场景法

风电场发电功率有很强的不确定性和相关性,影响电力系统不确定潮流分布情况。为了能准确掌握电力系统潮流状态的区间分布特性,区间潮流作为不确定潮流计算工具,需要考虑风电的不确定性和相关性。采用联合采样区域的相关角量化风电出力的区间相关性,构建了考虑风电相关性的区间潮流(Interval Power Flow,IPF)模型,并提出了一种基于仿射变换的最优场景算法(Optimal Scenario Algorithm with Affine Transformation,OSA-AT)加以求解。该算法利用仿射变换先将相关的风电出力区间分布转化为独立的区间变量,然后应用最优场景法将区间潮流转化为一系列确定非线性优化问题,进而采用内点法计算获得潮流状态量的最大值和最小值,即区间分布。IEEE-14和IEEE-118系统的计算结果表明,所提方法可以精确处理区间变量相关性,且与蒙特卡罗方法(Monte Carlo, MC)相比,其计算效率可提高数十倍。     

含DG的主动配电网供电路径优化的研究

含分布式电源(distributed generation,DG)的主动配电网供电路径优化可以提高配电网运行的经济性和可靠性,并达到平衡负荷的目的。不确定性的DG出力、负荷的描述及求解是研究的难点。文中引入区间数以描述DG出力和随机负荷的不确定性,建立了以区间数表示的网络损耗为目标的主动配网供电路径优化模型;在Ybus高斯迭代潮流方程的基础上结合区间分析建立了区间潮流计算模型,对区间的加减法引入仿射运算有效地克服了区间运算过于保守的问题;最后,结合邻域搜索以及克隆选择算法提出了求解上述模型的优化方法,以实现考虑多种不确定因素下配电网供电路径的优化。算例分析验证文中所提方法快速性和有效性。     

考虑输入变量相关性的输电网区间潮流分析

在仿射算法的基础上,考虑电力系统中部分输入变量之间的相关性对区间潮流算法进行改进。构建以平行四边形模型为基础的区间相关性体系,建立考虑区间相关性的电力系统不确定潮流模型。考虑区间包络不够准确对区间潮流计算准确性的影响,提出一种基于凸多边形模型的区间潮流计算方法。利用仿射算法将传统的区间潮流迭代转化成一组非线性优化问题,通过凸多边形模型将区间变量之间的相关关系转换成一组新的约束条件,并利用优化算法对该非线性优化问题进行求解,得到一系列更窄的区间潮流解。2个输电网算例表明,所提方法不仅能够反映不同相关性水平对计算结果的影响,还能定量刻画区间包络准确程度对区间潮流的影响。     

复区间潮流保守性问题的解决方案

区间运算的保守性问题是困扰区间潮流的主要问题之一。文中将复平面上区间数的3种不同表达方式,即方形域表达、圆盘域表达和扇形域表达引入区间潮流,来研究它们对区间潮流结果保守性的影响。复区间潮流采用的基本算法是配电网前推回推复区间潮流算法。采用33母线系统为算例,对潮流结果的保守性进行了研究,得出结论认为,根据电力系统中负荷的不同基本组成,来选择适当的复区间表示方式,可以降低区间潮流计算结果的保守性。     

考虑变量相关性的改进场景优化法区间潮流计算

可再生能源出力和负荷波动的不确定性增加了电力系统运行状态的不确定性,为此提出一种考虑区间变量间相关性的区间潮流场景非线性优化方法.通过构造不确定平行四边形区域表示区间变量间的相关性,针对场景优化法可能造成重复计算的问题,通过对比节点电压对节点功率的灵敏度的正、负性,将变化趋势一致的状态变量进行归类计算.算例分析结果表明...     

基于区间潮流的含分布式电源配电网故障恢复算法

对于含分布式电源的新型配电网,分布式电源出力的不确定性是影响其故障恢复及自愈的关键因素。为此,文中引入区间数以描述负荷容量和分布式电源出力的不确定性。在此基础上,结合系统备用容量限制与负荷容量分布对故障恢复的影响,提出了基于区间潮流分析的联络开关最优割点计算方法,以及含分布式电源配电网的故障恢复快速算法。该算法通过比较...     

考虑负荷转移限制的配电系统区间可靠性评估

提出一种考虑线路容量和电压约束的配电系统区间可靠性评估方法。应用区间理论计算了由于元件和负荷参数的不确定性对配电系统可靠性的影响。考虑到网络运行条件对负荷转移的限制,通过区间潮流计算确定故障恢复过程中的网络状态,如果违反网络约束,则以最小化停电损失费用和网损费用为目标函数切除网络中的负荷。结合馈线分区方法,简化了系统结构,提高了计算速度。算例中,分析了参数不确定性条件下负荷转移限制对配电系统可靠性的影响,证明了该方法的有效性。     

基于GMM及多点线性半不变量法的电-热互联综合能源系统概率潮流分析

提出了一种计及相关性的基于高斯混合模型(GMM)的多点线性半不变量法电-热互联综合能源系统概率潮流(PPF)计算方法。构建了电-热互联综合能源系统潮流模型,采用GMM建立电-热互联综合能源系统源荷不确定模型,针对其输出变量的不确定性提出了基于半不变量法的电-热互联综合能源系统PPF计算方法,定量计算出相关输出状态变量的概率密度函数。由于电-热互联综合能源系统中存在非线性问题导致线性化误差增大,采用多点线性的方法来克服这一难题。并且所提PPF方法进一步考虑了电-热负荷之间的相关性。最后,采用Cornish-Fisher级数展开拟合状态变量概率分布,在改进的巴厘岛电-热互联综合能源系统算例中验证了所提方法的快速性、准确性和实用性。     

计及多种扰动源的有源配电网电能质量区间量化综合评估

受到分布式电源随机性和用电负荷波动性的影响,有源配电网不确定性增加。基于具体实测数据点值的传统配电网电能质量评估方法未考虑到多种扰动源引起的大量不确定因素。因此提出了一种考虑配电网不确定性,适用于处理区间电能质量指标的区间量化综合评估方法。首先给出了区间指标数据的归一化处理方法,其次提出了一种多专家咨询G1法与改进熵权法相结合的组合赋权方法,再次针对区间数据的特点,采用基于可能度计算的排序方法对评估结果进行排序,使结果清晰直观。最后以IEEE 33节点配电系统为算例,验证了该方法的有效性和可行性。     

计及风-光-荷相关性的概率-区间约束潮流模型与算法

提出一种考虑风-光-荷随机性和相关性的概率-区间混合不确定约束潮流模型,并采用基于仿射空间变换的蒙特卡罗法加以求解。首先,基于不确定变量历史统计数据是否充裕2种情形,分别采用概率变量和区间变量描述其随机变化特征;然后,利用Box-Cox正态变换和区间变换对服从不同分布的随机变量进行标准化处理,同时将样本相关系数推广至含概率和区间2种随机变量的不确定分析当中,建立多元（概率-区间）随机变量的样本相关系数矩阵;基于该矩阵,通过Cholesky分解建立仿射空间坐标系,将具有相关性的概率和区间变量映射为仿射随机空间内线性无关的独立变量;最后,由蒙特卡罗模拟法获得系统待求变量的概率和区间分布。IEEE-57和118节点系统的计算结果表明,概率-区间约束潮流模型能定量分析不确定性和相关性对电力系统潮流的影响,有效实现了概率潮流和区间潮流的联合统一,对于指导系统规划运行具有一定的参考意义。