考虑随机变量相关性的概率连续潮流研究

• 作 者: 张成炬
• 出 处: 长沙理工大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 电压稳定 概率连续潮流 半不变量法 Nataf变换 概率评估 PV曲线

电力系统运行和规划当中存在大量随机性因素,以风电为代表的可再生能源大规模并网发电使其面临更多不确定性。针对常规连续潮流方法在处理系统随机性方面的不足,特别是处理负荷之间以及风电场之间具有相关性特征时,该文以连续潮流方法为基础,构建考虑随机变量相关性的半不变量法概率连续潮流模型(probabilistic continuation power flow,P-CPF)。论文在考虑随机变量相关性情形下,首先,由统计数字特征“半不变量”描述其特性,给出了两种求解随机变量半不变量的求取方法,即根据已知分布函数的特征函数推导求得或者根据Monte Carlo方法求得。其次,以传统的预估校正连续潮流方法为基础,将半不变量法概率潮流方法引入到连续潮流的预估-垂直校正环节,在每一负荷水平考虑预测环节负荷增长方式随机性,在此基础上求得PV曲线各负荷水平节点电压的概率分布特性;在连续潮流预估-水平校正环节运行至静态电压稳定临界点处,为了能够计及随机变量相关性特征对临界点的影响,引入基于半不变量法的临界点概率分布求解方法,以求得临界点关于随机参数的灵敏度矩阵的基础上,由半不变量描述与临界点密切相关的随机参数变化特征,根据半不变量的齐次性和可加性,通过计算得到临界点概率分布的各阶半不变量,利用Gram-Charlier级数展开求得临界点概率分布函数。最后,在已知PV曲线上各负荷水平节点电压和临界点概率分布特性的基础上,以求得临界点概率分布边界作为约束条件,设计以约束最小二乘方法拟合PV曲线的分布边界,得到能够计及随机变量相关性的PV关系带状分布图。该文方法在IEEE39节点的标准算例进行验证分析,得出PV带状分布结果更符合客观实际,以基于Nataf逆变换的Monte Carlo连续潮流模拟方法作为基准进行对比,论文方法在计算速度上具有优势。利用该模型不仅可以获取在随机变量相关性情形下PV分布域,同时能够得到静态电压稳定临界点的概率分布特征,实现电力系统静态电压稳定概率评估。