一種考慮機(jī)組隨機(jī)故障的概率潮流計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種考慮機(jī)組隨機(jī)故障的概率潮流計(jì)算方法，該方法包括如下步驟：準(zhǔn)備潮流計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；計(jì)算母線負(fù)荷的半不變量；選擇機(jī)組隨機(jī)故障的事件組并求取事件組中各事件發(fā)生時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布；求取考慮機(jī)組隨機(jī)故障的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布；輸出結(jié)果。本發(fā)明的方法采用交流潮流模型，將確定性潮流分析與全概率理論相結(jié)合，避免了機(jī)組故障在常規(guī)半不變量法中引起的誤差；機(jī)組隨機(jī)故障事件組的有限選取，提高了計(jì)算效率。本發(fā)明所提方法提高了半不變量法概率潮流計(jì)算的準(zhǔn)確性，具備較高的計(jì)算效率，更全面深刻的揭示了電網(wǎng)運(yùn)行狀況，為電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行決策提供了更多有效的信息。
【專利說(shuō)明】一種考慮機(jī)組隨機(jī)故障的概率潮流計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種概率潮流計(jì)算方法，具體講涉及一種考慮機(jī)組隨機(jī)故障的概率潮流計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)算，是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種基本電氣計(jì)算，它根據(jù)給定的運(yùn)行條件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功率損耗等。
[0003]目前，常規(guī)的潮流算法已經(jīng)非常完善。其中，有代表性的有牛頓-拉夫遜法，快速解耦法。牛頓法具有計(jì)算精度高、收斂性能好的優(yōu)點(diǎn)，快速解耦法結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)純數(shù)學(xué)的牛頓法進(jìn)行了解耦和合理的簡(jiǎn)化，使其在內(nèi)存需求和計(jì)算速度上都有提高。但是常規(guī)潮流算法都是確定性算法，把負(fù)荷以及機(jī)組出力等都看作確定的值，而沒(méi)有考慮系統(tǒng)隨機(jī)因素的影響，對(duì)系統(tǒng)的分析結(jié)果有一定的局限性。概率潮流的提出，很大程度上解決了這一問(wèn)題。在概率潮流算法中，負(fù)荷以及機(jī)組出力均作為輸入的隨機(jī)變量，通過(guò)較少的計(jì)算得到節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布，因而對(duì)系統(tǒng)有更全面的分析。
[0004]概率潮流計(jì)算主要包括蒙特卡羅模擬法和解析法。蒙特卡羅模擬法在采樣規(guī)模足夠大時(shí)，具有較高的計(jì)算精度，但耗時(shí)較長(zhǎng)，通常作為其他概率潮流方法計(jì)算準(zhǔn)確度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。解析法主要包括卷積法和半不變量法。卷積法計(jì)算復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)，而半不變量法將獨(dú)立隨機(jī)變量的卷積和反卷積運(yùn)算轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的加減法，提高了計(jì)算效率，因此得到廣泛的研究和應(yīng)用。在常規(guī)半不變量法潮流計(jì)算中，機(jī)組故障常以節(jié)點(diǎn)注入功率的0-1分布來(lái)描述，這在交流潮流模型中會(huì)引起較大的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種考慮機(jī)組隨機(jī)故障的概率潮流計(jì)
算方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0007]一種考慮機(jī)組隨機(jī)故障的概率潮流計(jì)算方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:
[0008]A.準(zhǔn)備潮流計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
[0009]B.計(jì)算母線負(fù)荷的半不變量；
[0010]C.選取機(jī)組隨機(jī)故障的事件組并求取事件組中事件發(fā)生時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布；
[0011]D.求取考慮機(jī)組隨機(jī)故障的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布；
[0012]E.輸出結(jié)果。
[0013]優(yōu)選地，步驟A中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:電網(wǎng)模型、設(shè)備參數(shù)、母線負(fù)荷概率分布描述、機(jī)組出力及強(qiáng)迫停運(yùn)率。[0014]優(yōu)選地，步驟B包括:
[0015]B-1.確定母線負(fù)荷的各階原點(diǎn)矩；
[0016]B-2.計(jì)算母線負(fù)荷的各階半不變量。
[0017]優(yōu)選地,步驟C中,采用半不變量與Gram-Charlie級(jí)數(shù)展開(kāi)相結(jié)合的方法,求取事件組中事件發(fā)生時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布；所述步驟C包括:
[0018]C-1.線性化交流潮流方程；
[0019]所述線性化用下式表達(dá):
【權(quán)利要求】
1.一種考慮機(jī)組隨機(jī)故障的概率潮流計(jì)算方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: A.準(zhǔn)備潮流計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； B.計(jì)算母線負(fù)荷的半不變量； C.選取機(jī)組隨機(jī)故障的事件組并求取事件組中事件發(fā)生時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布； D.求取考慮機(jī)組隨機(jī)故障的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布； E.輸出結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:電網(wǎng)模型、設(shè)備參數(shù)、母線負(fù)荷概率分布描述、機(jī)組出力及強(qiáng)迫停運(yùn)率。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B包括: B-1.確定母線負(fù)荷的各階原點(diǎn)矩； B-2.計(jì)算母線負(fù)荷的各階半不變量。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C中,采用半不變量與Gram-Charlie級(jí)數(shù)展開(kāi)相結(jié)合的方法，求取事件組中事件發(fā)生時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布；所述步驟C包括: C-1.線性化交流潮流方程； 所述線性化用下式表達(dá):
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D包括: D-1.根據(jù)機(jī)組的停運(yùn)率，得到事件組中各事件出現(xiàn)的概率； D-2.根據(jù)全概率公式，求取考慮機(jī)組隨機(jī)故障的節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟E包括:將考慮機(jī)組隨機(jī)故障的各節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流的概率分布輸出；輸出形式包括:曲線和表格。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟C-2中，所述關(guān)注的支路和斷面包括:設(shè)備故障情況下的潮流轉(zhuǎn)移路徑和區(qū)域間的輸電功率通道。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟C-3如下式表達(dá):
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103995982SQ201410251287
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】張傳成, 戴賽, 丁強(qiáng), 許丹, 蔡幟, 閆翠會(huì), 董煒, 韓彬, 朱翊, 門(mén)德月, 李森 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院