專利名稱：一種基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)光電并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，綠色能源愈發(fā)得到重視。風(fēng)光電是具有可再生性的綠色能源，與此同時(shí)，由于風(fēng)光電自身隨機(jī)性和間歇性等不可調(diào)度的特點(diǎn)，對(duì)含有風(fēng)電機(jī)組的潮流計(jì)算提出新的要求。含有風(fēng)電機(jī)組的潮流計(jì)算常用方法，主要有
⑴將風(fēng)機(jī)接入點(diǎn)視為PQ節(jié)點(diǎn)(PQ節(jié)點(diǎn)的有功功率P和無(wú)功功率Q是給定的，節(jié)點(diǎn)電壓V和相位S是待求量)，即根據(jù)給定風(fēng)速和功率因素，算出風(fēng)電機(jī)組的有功功率和無(wú)功功率；但該方法沒(méi)有充分考慮風(fēng)機(jī)無(wú)功的實(shí)時(shí)變化；
(2)風(fēng)電場(chǎng)采用RX模型，此模型充分考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率特性，比其他模型完善；但在模型中將迭代過(guò)程需要分為兩步常規(guī)潮流迭代計(jì)算和異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的滑差迭代計(jì)算，其總的迭代次數(shù)較多，收斂速度慢。為此，選擇兼顧風(fēng)電的波動(dòng)性特點(diǎn)和計(jì)算的速度要求的潮流計(jì)算方法尤為重要。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在未充分顧及風(fēng)電波動(dòng)性與計(jì)算速度慢等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)兼顧風(fēng)電波動(dòng)性、且計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，包括
a、采用泊松Poisson過(guò)程的分析方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析，并建立概率模型；
b、根據(jù)步驟a所得概率模型與風(fēng)電功率變化的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，確定風(fēng)電出力波動(dòng)的時(shí)間間隔、及風(fēng)電場(chǎng)功率的出力變化情況，得到風(fēng)電出力的波動(dòng)規(guī)律；
c、根據(jù)步驟b所得風(fēng)電出力的波動(dòng)規(guī)律，在相同時(shí)間間隔內(nèi)，進(jìn)行連續(xù)潮流計(jì)算，得出狀態(tài)變量值；
d、對(duì)步驟c所得狀態(tài)變量值進(jìn)行分析，分析大規(guī)模風(fēng)光電接入對(duì)潮流影響，得出風(fēng)電對(duì)潮流的影響。
進(jìn)一步地，在步驟b中，所述風(fēng)電出力波動(dòng)的時(shí)間間隔，通過(guò)Poisson過(guò)程的分析方法得出；所述風(fēng)電場(chǎng)功率的出力變化情況，服從正態(tài)分布。進(jìn)一步地，在步驟b中，所述確定風(fēng)電出力波動(dòng)的時(shí)間間隔的操作，具體包括根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)分析，確定潮流計(jì)算的間隔時(shí)間、以及潮流計(jì)算時(shí)的風(fēng)電出力情況。
進(jìn)一步地,在步驟a中,所述泊松Poisson過(guò)程的分析方法,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析的操作，具體包括
al、基于風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)的時(shí)間間隔，獲取風(fēng)電功率波動(dòng)特性；即，
觀測(cè)時(shí)刻#功率波動(dòng)A在一
個(gè)概率空間出現(xiàn)的次數(shù)，選擇一個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程"％ ,其中s2Cl,滿足^) = 0 ;
上述過(guò)程稱為Poisson過(guò)程，將上述過(guò)程定義為
⑵不相交區(qū)間上增量相互獨(dú)立；
⑶>0 ,當(dāng)— 時(shí)，設(shè)全網(wǎng)風(fēng)電的月度裝機(jī)容量為Fjt，
a2、上述Poisson過(guò)程的到達(dá)時(shí)間間隔是獨(dú)立分布的隨機(jī)變量，得到的計(jì)數(shù)過(guò)程稱為更新過(guò)程；即，
設(shè)為一列具有共同分布F的獨(dú)立隨機(jī)變量，其中《 =U-I* ；
假設(shè) F(0)=P{Tn =0><1，令 A =取=Jf7iipCO ’ 由 Tn >0, F(O)<I 可知，
0 < // < OD ;
設(shè)^； n ,,則計(jì)數(shù)過(guò)程更新為f，其中 n。
Sa = ltItN = sn {n, S11 <t}t>0進(jìn)一步地,在步驟a中,所述泊松Poisson過(guò)程的分析方法,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析的操作，具體還包括
a3、獲取風(fēng)電場(chǎng)功率的出力變化情況，SP，
由于風(fēng)電有功功率相對(duì)變動(dòng)，呈現(xiàn)正態(tài)分布的特點(diǎn)，設(shè)TeT ,功率相對(duì)變動(dòng)
PiO為正態(tài)隨機(jī)過(guò)程；
如果任意時(shí)間段f及h—heT，則pft)…JJCfj是 維正態(tài)向量B難正態(tài)分布Pi^)的密度函數(shù)為
F(x) 二 ^(x ~g^(x~g>r];
其中，M為正定的協(xié)方差陣；則功率的任意時(shí)間段的相對(duì)變動(dòng)率為
=(i^/jF^)xlOOi% =P叫-Fpjj/FijxlOtW^ .
如果4 e=1,否則NQm) = 0 ’此時(shí)比率為0 =；式中，
Pa為任意時(shí)段風(fēng)電出力波動(dòng)值，Plt為月度裝機(jī)容量，Ia為波動(dòng)率，為概率區(qū)間，戰(zhàn)貓)為計(jì)數(shù)過(guò)程。本發(fā)明各實(shí)施例的基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，由于包括采用泊松Poisson過(guò)程的分析方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析，并建立概率模型；根據(jù)所得概率模型與風(fēng)電功率變化的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，確定風(fēng)電出力波動(dòng)的時(shí)間間隔、及風(fēng)電場(chǎng)功率的出力變化情況，得到風(fēng)電出力的波動(dòng)規(guī)律；根據(jù)所得風(fēng)電出力的波動(dòng)規(guī)律，在相同時(shí)間間隔內(nèi)，進(jìn)行連續(xù)潮流計(jì)算，得出狀態(tài)變量值；對(duì)所得狀態(tài)變量值進(jìn)行分析，分析大規(guī)模風(fēng)光電接入對(duì)潮流影響，得出風(fēng)電對(duì)潮流的影響；可以通過(guò)對(duì)風(fēng)電有功功率的波動(dòng)特性及功率特性進(jìn)行分析，得到不同容量風(fēng)電依概率接入網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)潮流影響的詳實(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)于減少風(fēng)電上 網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)造成的電壓波動(dòng)、提高系統(tǒng)穩(wěn)定裕度及風(fēng)電并網(wǎng)點(diǎn)電壓水平、降低網(wǎng)損等都將具有十分重要的意義；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中未充分顧及風(fēng)電波動(dòng)性與計(jì)算速度慢的缺陷，以實(shí)現(xiàn)兼顧風(fēng)電波動(dòng)性、且計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中
圖I為根據(jù)本發(fā)明基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法的流程示意 圖2為某區(qū)域風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的概率統(tǒng)計(jì)(即國(guó)內(nèi)某風(fēng)電場(chǎng)5min內(nèi)風(fēng)電功率變化率概率分布)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法。如圖I所示，本實(shí)施例包括
步驟100 :采用泊松Poisson過(guò)程的分析方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析，并建立概率模型；
在步驟100中，采用泊松Poisson過(guò)程的分析方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析的操作，具體包括
㈠基于風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)的時(shí)間間隔，獲取風(fēng)電功率波動(dòng)特性；即，
觀測(cè)時(shí)刻#功率波動(dòng)^在一個(gè)概率空間出現(xiàn)的次數(shù)，選擇一個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程~,
其中iS 0 ,滿足#00 ;
上述過(guò)程稱為Poisson過(guò)程，將上述過(guò)程定義為
WNm=0 ；
⑵不相交區(qū)間上增量相互獨(dú)立；
⑶AiX),當(dāng)= . 時(shí)，設(shè)全網(wǎng)風(fēng)電的月度裝機(jī)容量為Pm.,
權(quán)利要求
1.一種基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，其特征在于，包括 a、采用泊松Poisson過(guò)程的分析方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析，并建立概率模型； b、根據(jù)步驟a所得概率模型與風(fēng)電功率變化的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，確定風(fēng)電出力波動(dòng)的時(shí)間間隔、及風(fēng)電場(chǎng)功率的出力變化情況，得到風(fēng)電出力的波動(dòng)規(guī)律； c、根據(jù)步驟b所得風(fēng)電出力的波動(dòng)規(guī)律，在相同時(shí)間間隔內(nèi)，進(jìn)行連續(xù)潮流計(jì)算，得出狀態(tài)變量值； d、對(duì)步驟C所得狀態(tài)變量值進(jìn)行分析，分析大規(guī)模風(fēng)光電接入對(duì)潮流影響，得出風(fēng)電對(duì)潮流的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，其特征在于，在步驟b中，所述風(fēng)電出力波動(dòng)的時(shí)間間隔，通過(guò)Poisson過(guò)程的分析方法得出；所述風(fēng)電場(chǎng)功率的出力變化情況，服從正態(tài)分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，其特征在于，在步驟b中，所述確定風(fēng)電出力波動(dòng)的時(shí)間間隔的操作，具體包括根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)分析，確定潮流計(jì)算的間隔時(shí)間、以及潮流計(jì)算時(shí)的風(fēng)電出力情況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，其特征在于，在步驟a中，所述泊松Poisson過(guò)程的分析方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析的操作，具體包括 al、基于風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)的時(shí)間間隔，獲取風(fēng)電功率波動(dòng)特性；即，觀測(cè)時(shí)刻 功率波動(dòng). 在一個(gè)概率空間出現(xiàn)的次數(shù)，選擇一個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程,其中
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，其特征在于，在步驟a中，所述泊松Poisson過(guò)程的分析方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析的操作，具體還包括 a3、獲取風(fēng)電場(chǎng)功率的出力變化情況，SP， 由于風(fēng)電有功功率相對(duì)變動(dòng)，呈現(xiàn)正態(tài)分布的特點(diǎn)，設(shè)T =k ]Uer ,功率相對(duì)變動(dòng)PiO為正態(tài)隨機(jī)過(guò)程； 如果任意時(shí)間段 及I1^tnGT，則Pft) ··· PiO是B維正態(tài)向量，Π維正態(tài)分布的密度函數(shù)為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，包括采用泊松過(guò)程的分析方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率波動(dòng)特性進(jìn)行分析，建立概率模型；根據(jù)所得概率模型與風(fēng)電功率變化的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，確定風(fēng)電出力波動(dòng)的時(shí)間間隔、風(fēng)電場(chǎng)功率的出力變化情況，得到風(fēng)電出力的波動(dòng)規(guī)律；根據(jù)所得波動(dòng)規(guī)律，在相同時(shí)間間隔內(nèi)，進(jìn)行連續(xù)潮流計(jì)算，得出狀態(tài)變量值；對(duì)所得狀態(tài)變量值進(jìn)行分析，分析大規(guī)模風(fēng)光電接入對(duì)潮流影響，得出風(fēng)電對(duì)潮流的影響。本發(fā)明所述基于風(fēng)電波動(dòng)規(guī)律的連續(xù)潮流計(jì)算方法，可以實(shí)現(xiàn)兼顧風(fēng)電波動(dòng)性、且計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用，證明了其正確性及實(shí)用性。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102682222SQ20121016226
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者乾維江, 但揚(yáng)清, 倪賽賽, 劉文穎, 劉景延, 劉茜, 盧甜甜, 吳曉丹, 吳耀昊, 周喜超, 周海洋, 張小敏, 徐鵬, 文晶, 曹俊龍, 李亞龍, 李揚(yáng), 李波, 杜波, 杜珣, 楊斌, 楊楠, 梁才, 梁福波, 梁紀(jì)峰, 王久成, 王佳明, 葛潤(rùn)東, 謝昶, 趙子蘭, 邢晶, 鄭偉, 金娜, 鐘佳辰, 門德月, 靳丹 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué), 甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院