基于半不变量及最大熵的概率谐波潮流算法

针对电力系统中谐波分布的不确定性,提出了一种结合半不变量、线性化谐波潮流方程以及最大熵模型的概率谐波潮流算法。首先,根据谐波电流的样本获取高阶矩和半不变量等数字特征,根据电网基础数据构建谐波潮流方程并在基准运行点处线性化,计算谐波电压数字特征,进而建立最大熵模型拟合其概率分布。所提方法具有计算量小、编程简单、结果客观准确等优点。最后,使用所提方法在4节点系统上与卷积法比较,以及在IEEE 57节点系统上与蒙特卡洛法比较,均验证了该方法的有效性。     

基于改进交叉熵算法的概率最优潮流计算

分布式发电并网所表现出的随机性使传统的优化运行无法做出准确计算,因此概率潮流理论成为了含分布式发电系统分析运算的基础。针对分布式发电随机性以及概率潮流概率化运行特点,在运用概率潮流应对分布式发电随机性的基础上提出了基于改进交叉熵算法的概率最优潮流运算方法。通过建立计及分布式发电的总发电成本和系统的稳定性双目标优化模型,完成含分布式发电的配网侧整体优化运算。最后与传统的遗传算法在相关算例上完成仿真对比运算,证明所提方法的高效性与精确性。     

基于最大熵的多谐波源求和方法研究

提出了一种处理电力系统中随机谐波矢量(电压和电流)求和问题的新方法.用随机矢量X-Y分量的各阶矩求和代替随机矢量求和运算,再用矩量平方换算给出矢量和的2n阶矩.由最大熵原理仅需要矢量和的4阶矩就能很好地得到逼近求和概率密度函数pdf(probability density function).这种方法求和时不需要各个随机矢量在相位上具有0～2π的概率分布,使用统计样本较少.最后对2个谐波电流矢量幅值的近似pdf和由实测值统计得到的pdf进行对比,证明了该方法的有效性.     

基于最大熵原理的馈线谐波概率评估方法

母线谐波电流是各馈线谐波电流的矢量和。由于各馈线谐波电流占比并不平均,可能出现母线谐波监测正常但实际上个别馈线谐波含量已经超标的情况。为此,提出一种馈线谐波概率评估方法,对馈线谐波状况进行快速评估。基于最大熵原理,推导了馈线谐波电流分配系数的联合概率密度函数,建立了反映下级各馈线谐波电流均未超标的数学模型,求解并绘制了至少存在一条馈线谐波电流超标的概率的曲线图。与拟Mente-Carlo积分比较及实例分析的结果表明了该方法的有效性。     

基于高斯函数-最大熵展开的风电并网系统概率潮流计算

为有效计及风电出力随机性对电网运行状态的影响,在风电并网系统中提出一种基于高斯函数-最大熵原理的改进半不变量概率潮流计算方法。首先,以高斯函数为风速分布信息的载体,在此基础上采用改进反射核密度估计,建立计及风速有界性的风电出力概率模型,以便精确地求取描述风电出力随机性的各阶矩、半不变量等数字特征。然后,基于节点电压、支路功率等状态变量的数字特征,采用高斯函数改进最大熵模型进行状态变量的分布展开,由高斯函数的数量和性质来计及输入侧风速分布形状对输出侧状态变量分布的影响。同时将所提改进最大熵模型的约束由积分形式转为代数形式,提升计算效率。最后,以IEEE30节点系统对所提方法进行测试,结果证明了所提方法的有效性、准确性。     

考虑风速有界性的概率潮流点估计方法

基于点估计方法提出一种考虑风速有界性的概率潮流方法。风速具有有界性,而点估计方法本身可能产生超出边界的采样值,导致概率潮流无法准确计算或根本无法计算。在点估计方法中引入一般变换与幂变换相互配合的方法,保证按点估计采样的风速计算值满足边界要求,进而确保概率潮流计算能够在正确的物理意义下进行。以多个实际风电场的历史风速数据作为输入数据,对IEEE 14节点系统进行仿真分析,验证了该文方法的正确性和有效性。     

Nataf变换三点估计分布式发电网络的概率潮流分析

为提高三相不平衡发电系统概率潮流分析算法效率,在考虑发电机负载需求和注入功率不确定性基础上,提出一种使用概率分析和径向功率流的分析方法。首先,基于Nataf变换对三点估计算法进行改进,从而使算法能够处理不完整的多变量信息,并利用随机变量相关性提高输出变量估计的准确度。其次,对分布式发电网络模型进行研究,并结合Nataf变换三点估计算法实现了潮流分析;最后,通过在改进IEEE 57总线测试系统上,与蒙特卡洛模拟法进行对比验证,表明所提算法在51总线处的电压幅值累计分布函数,以及输出随机变量准确度指标上均要优于三点估计算法,说明了所提算法的有效性。     

基于最大熵原理的谐波求和问题

针对电力系统中具有不同相角分布时随机谐波矢量(电压和电流)求和问题,采用最大熵原理求取谐波矢量和幅值(简称和值)的概率密度分布。通过各随机矢量X、Y正交分解后的统计特征(各阶矩)合成得和值的统计特征,由最大熵原理仅需4阶矩就能很好地逼近矢量和值的概率密度函数PDF (Probability Density Function ),进而获得相应的95%概率值,避免了递推高阶矩所带来的误差;且求和时不需要各个随机矢量在相位上具有0～2π的均匀概率分布,适用于小样本情况。最后用实际测量值进行的对比分析验证了该方法     

基于最大熵原理的谐波求和问题

针对电力系统中具有不同相角分布时随机谐波矢量(电压和电流)求和问题,采用最大熵原理求取谐波矢量和幅值(简称和值)的概率密度分布.通过各随机矢量X、Y正交分解后的统计特征(各阶矩)合成得和值的统计特征,由最大熵原理仅需4阶矩就能很好地逼近矢量和值的概率密度函数PDF (Probability Density Function ),进而获得相应的95%概率值,避免了递推高阶矩所带来的误差;且求和时不需要各个随机矢量在相位上具有0～2π的均匀概率分布,适用于小样本情况.最后用实际测量值进行的对比分析验证了该方法的有效性.     

概率最优潮流的点估计算法

针对电力市场运营中存在的不确定因素,该文提出一种基于三点估计的概率最优潮流算法。这种算法采用随机变量的高阶矩构造估计点,通过随机变量与目标函数之间的确定性关系对目标函数进行点估计,得到目标函数的统计特征值。文中所提出的算法能方便地将概率问题转化为确定性问题处理,因此可利用电力系统中已有的计算资源,提高计算效率。IEEE-30和118节点系统算例表明,和蒙特卡罗仿真及两点估计法相比,基于三点估计法的概率最优潮流分析计算量小,结果准确,得到的概率信息能更全面地反映电力市场的运行状况。     

基于Nataf变换的电网不确定性多点估计法

在当前电力系统的规划与运行中,由于电力元件本身运行状态、数据采集及可再生能源的多点接入等因素,电力系统被引入诸多不确定性。在这些不确定性中,系统潮流的不确定性问题尤为突出。当系统的注入功率产生随机波动时,系统潮流会随之波动。针对不确定性潮流问题,在传统点估计法的基础上提出一种改进的基于Nataf变换和Gauss-Hermite积分技术的多点估计法,通过将不确定性潮流问题转化为多随机变量响应函数后进行求解。首先根据Gauss-Hermite积分技术获取标准正态空间上的多估计点及对应权重系数,经由Nataf逆变换求得原始空间的多估计点,进而通过潮流计算得到节点电压幅值和相角、支路有功功率和无功功率以及对应的统计信息。仿真结果表明,文中算法较传统的点估计法计算精度有明显提高,且精度会随着选取估计点数的增加而提高。     

基于广义半不变量及最大熵法的电网概率潮流分析

规模化新能源接入使得电网惯性降低,进而给系统频率和电压安全稳定带来更大的挑战。为了解决上述问题,提出了一种计及频率的基于广义半不变量法的电网概率潮流分析方法。首先构建了计及频率的电力系统潮流模型,并通过规则藤Copula模型拟合出新能源出力的概率分布。其次,针对计及频率的潮流模型输出变量的不确定性,提出了基于半不变量法的概率潮流计算方法,从而定量得到状态变量的概率密度函数。由于规模化新能源接入导致常规半不变量法线性化误差增大,进而提出广义半不变量法来克服这一难题。最后,采用最大熵法拟合状态变量的概率分布曲线,并通过某地区实际电网算例验证了所提方法的准确性和实用性。     

考虑改进潮流转移熵的电力系统融冰预防控制

从熵理论角度出发,对现有的潮流转移熵模型进行改进,综合考虑转移潮流的分布均衡性及各线路的负载率,提出了一种考虑改进潮流转移熵的电力系统融冰预防控制方法。该方法将改进的潮流转移熵作为约束条件引入到控制模型中,将发电机出力再调整作为重点控制措施,得到融冰预防控制模型。通过对IEEE-30系统进行仿真,结果证明该方法提出的控制策略能够有效减小因融冰断线对系统造成的冲击,降低了系统断线后的状态综合严重度,有效提高电力系统在冰灾情况下的安全水平。     

基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测算法

能否快速精确检测出谐波电流是决定有源滤波器整体滤波性能的关键。作者基于瞬时无功功率理论提出了一种改进的谐波检测算法。该算法采用变步长最小均方自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器,通过选择递推公式参数并结合两种误差信号的自相关估计结果调整步长进行迭代,实现了对滤波器收敛速度与稳态失调的灵活控制。理论分析和仿真实验验证了该谐波电流检测算法的正确性和有效性。     

基于潮流熵的电网连锁故障传播元件的脆弱性评估

为研究电网连锁故障机理,同时判别出连锁故障传播过程中的关键脆弱元件,从熵的基本原理出发,结合过负荷与断线扰动下潮流的分布特性,提出了基于潮流熵的脆弱元件评估模型。通过对新英格兰10机39节点系统的模拟计算,节点单位过负荷扰动下,节点的潮流分布熵越小,越容易导致系统支路越限,节点越脆弱;支路受"发电机—负荷"节点对的潮流冲击越大、支路潮流转移熵越小,支路越脆弱,在连锁故障中起到关键传播作用;与基于介数、风险等方法的脆弱元件判别结果相比,基于潮流熵的脆弱元件评估模型物理意义明确,计算速度快,脆弱元件集符合实际情况。     

基于改进自适应谐波检测法的有源电力滤波器

针对传统自适应谐波检测方法在收敛速度和稳态精度之间存在的矛盾,提出了一种改进的新型自适应谐波电流检测方法。该方法基于自适应噪声对消理论,通过引入动态因子项自适应地调整算法的步长,引入动量项加快了权值的收敛,引入静态项和自相关误差项消除了不相关噪声序列的干扰,很好地解决了收敛速度与稳态精度的矛盾,进一步提升了谐波检测效果。仿真及实验结果证明了该改进检测法的可行性和有效性。     

基于熵理论的电力系统最优潮流均衡度分析

现代电力系统呈现出多种复杂特性,加之新形势下电网互动运行成为热点,如何提高系统在众多复杂运行特性中的安全运行水平成为研究的重点和难点。针对此问题,提出基于熵理论的电力系统潮流均衡度分析方法,通过研究潮流变化特性,探索提高系统安全运行水平的新方法。首先,从负荷变化对系统潮流变化的影响机理出发,建立基于信息熵的潮流转移熵指标,描述系统支路潮流变化的均衡程度。进一步以潮流转移熵为目标函数建立电力系统最优潮流均衡度模型,优化系统运行方式,提高系统安全负荷裕度。在IEEE 300节点系统下设置常规运行方式及源荷互动运行方式,通过算例分析验证了所述潮流转移熵指标及所建立最优潮流均衡度模型的有效性。算例同时表明,所述方法与直接以负荷裕度为目标的优化方法相比速度大为提高,为电力系统日内及日前发电计划的优化调整提供了参考。