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适用于超大规模电网的在线概率潮流算法

电力系统自动化 2018年第21期42卷 84-89页

作者：石飞杨胜春冯树海王礼文中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

针对半不变量概率潮流算法受电网规模影响较大的特点,对传统概率潮流算法进行了优化改进。在随机变量较少的情况下,通过求取部分灵敏度矩阵的方法减少计算量。随机变量较多时,采用网络等值与分解的方法减小待计算电网规模,有效提升了半... 详细信息

针对半不变量概率潮流算法受电网规模影响较大的特点,对传统概率潮流算法进行了优化改进。在随机变量较少的情况下,通过求取部分灵敏度矩阵的方法减少计算量。随机变量较多时,采用网络等值与分解的方法减小待计算电网规模,有效提升了半不变量概率潮流算法的计算速度。通过标准节点系统与多个大型电网模型的仿真分析验证了所提算法的准确性与实用性。

关键词：概率潮流半不变量法网络等值在线分析

基于概率潮流的10kV配电网合环操作安全性评估

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电网技术 2019年第4期43卷 1421-1429页

作者：周自强张焰郭强冯楠电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 国网上海市电力公司电力科学研究院上海市虹口区200437

配电网的合环操作可能会产生较大合环电流,影响电网运行的安全性。对此提出了一种基于概率潮流的10 kV配电网合环操作安全性评估方法。该方法考虑合环馈线上负荷的概率分布,采用半不变量法求取合环稳态电流与暂态冲击电流的概率分布特性... 详细信息

配电网的合环操作可能会产生较大合环电流,影响电网运行的安全性。对此提出了一种基于概率潮流的10 kV配电网合环操作安全性评估方法。该方法考虑合环馈线上负荷的概率分布,采用半不变量法求取合环稳态电流与暂态冲击电流的概率分布特性,并通过计算电流越限概率和越限程度对10 kV配电网合环操作的安全性进行评估。在半不变量法概潮流计算中,提出了一种基于历史负荷数据求取输入变量的各阶半不变量的方法,克服了传统数值方法的局限性。最后对某实际合环算例进行仿真计算,分析结果验证了所提方法的有效性、快速性和实用性。

关键词：合环操作安全性评估负荷概率分布概率潮流

源–荷互动环境下含高比例风电并网的自适应线性化概率潮流计算

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电网技术 2019年第11期43卷 3926-3934页

作者：柳志航卫志农高昇宇成乐祥谈康孙国强臧海祥河海大学能源与电气学院江苏省南京市211100 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司江苏省南京市210019

高比例风电大范围波动与柔性负荷随机响应加剧了电力系统不确定性,传统半不变量法计算概率潮流(probabilisticpowerflow,PPF)难以同时处理强随机性和相关性,导致分析结果具有较大误差。提出一种计及源-荷强随机性的自适应线性化半不变量... 详细信息

高比例风电大范围波动与柔性负荷随机响应加剧了电力系统不确定性,传统半不变量法计算概率潮流(probabilisticpowerflow,PPF)难以同时处理强随机性和相关性,导致分析结果具有较大误差。提出一种计及源-荷强随机性的自适应线性化半不变量法PPF计算方法。考虑源-荷互动随机响应,采用高斯混合模型准确建立源-荷双侧不确定性模型。针对源-荷强随机波动特性,提出自适应线性化处理方式,采用迭代更新波动子区域的方式实现随机波动范围自适应多区域划分,并在划分区域内部线性化以减小潮流全局线性化误差。同时,计及风功率区域相关性,利用自适应线性化半不变量法的解析法获取区域整合重组后状态变量的各阶半不变量。最后,运用C型Gram-Charlier级数拟合状态变量概率分布。对改进IEEE30节点系统进行测试,验证了算法的准确性及有效性,并定量评估了源-荷双侧扰动对系统运行的影响。

关键词：源-荷强随机性高斯混合模型区域相关性概率潮流自适应线性化半不变量

计及光伏发电相关性的多重积分法概率潮流计算

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中国电机工程学报 2015年第3期35卷 568-575页

作者：吴巍汪可友李国杰电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240

光伏发电相关性以及波动性会对系统的运行产生影响,因此需要通过计及光伏出力相关性的概率潮流(probabilistic load flow,PLF)计算来获取系统运行特征量的统计信息。文中提出采用改进Nataf变换处理光伏相关性。在传统Nataf变换基础上,... 详细信息

光伏发电相关性以及波动性会对系统的运行产生影响,因此需要通过计及光伏出力相关性的概率潮流(probabilistic load flow,PLF)计算来获取系统运行特征量的统计信息。文中提出采用改进Nataf变换处理光伏相关性。在传统Nataf变换基础上,结合三阶多项式正态变换简化其计算。同时,为解决PLF的输入和输出变量之间非线性关系带来的计算复杂性,提出采用多重积分法(multiple integral method,MIM)和Gram-Charlier级数,仅需在少数输入点处进行潮流计算即可得到输出量统计特征的高精度结果。对IEEE 39节点系统进行仿真计算,结果验证了所提算法的有效性、准确性、计算高效性。与半不变量法的对比则验证了半不变量法的局限性以及MIM法的优良性能。

关键词：光伏发电相关性概率潮流改进Nataf变换多重积分法

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基于概率潮流的未来输电线路经济评估

电网技术 2014年第3期38卷 675-680页

作者：梁浩张沛贾宏杰冯瀚任昊李鹏智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 国网四川省电力公司经济技术研究院四川省成都市610065 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623

输电网扩展规划时要对方案的经济性进行评估,而输电网的收益主要取决于过网费和输电线路上通过的功率量。提出了一种估算未来输电线路流量的概率潮流方法,帮助电网规划人员评价方案的经济效益。该方法充分考虑未来负荷概率分布、负荷间... 详细信息

输电网扩展规划时要对方案的经济性进行评估,而输电网的收益主要取决于过网费和输电线路上通过的功率量。提出了一种估算未来输电线路流量的概率潮流方法,帮助电网规划人员评价方案的经济效益。该方法充分考虑未来负荷概率分布、负荷间相关性、发电机停运概率以及机组经济调度等不确定性因素,采用蒙特卡罗抽样方法,建立了未来线路过网流量的计算模型。基于该方法,可有效分析线路过网收入,进而更准确地计算出规划方案的经济效益指标,如净现值、内部收益率、投资回报期等,指导电网规划方案的经济评估。New England测试系统的案例分析验证了上述方法的有效性与应用价值。

关键词：输电线路流量蒙特卡罗模拟概率潮流经济评估电网扩展规划

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计及价格型负荷响应不确定性的概率潮流计算

电力系统自动化 2015年第20期39卷 66-71 97,97页

作者：曾丹姚建国杨胜春王珂周竞石飞中国电力科学研究院(南京) 江苏省南京市210003

随着以风电为代表的间歇性电源的快速增长,未来电力系统将从"发电跟踪负荷"的单向调度模式发展到"源—网—荷"智能互动调度,同时电源侧和负荷侧均具有不确定性。针对上述问题,文中综合考虑风电出力波动、负荷随机变化以及价格型负荷参... 详细信息

随着以风电为代表的间歇性电源的快速增长,未来电力系统将从"发电跟踪负荷"的单向调度模式发展到"源—网—荷"智能互动调度,同时电源侧和负荷侧均具有不确定性。针对上述问题,文中综合考虑风电出力波动、负荷随机变化以及价格型负荷参与电网互动的随机响应过程三方面的不确定因素。首先,描述了计及不确定性的价格型负荷响应概率表征形式,通过价格弹性系数,分析了价格型负荷响应的不确定性及响应范围,以反映出响应行为的随机性和主观性。其次,在传统概率潮流计算的数学模型基础上,将价格型负荷不确定响应量视做新的随机注入变量,引入源荷随机互动概率潮流模型中,并应用点估计法求解得到网络潮流的统计特征值,使得价格型负荷参与电网互动机理研究更具全面性和准确性。最后,通过IEEE 73节点系统的算例分析表明,该模型通过价格型负荷响应能够填补风电出力波动引起的系统功率缺额,降低对支路潮流造成的不利影响。另外,点估计法能同时处理离散型和连续型不确定因素,精度高,计算量小,具有实用价值。

关键词：价格型负荷风力发电需求响应不确定性概率潮流点估计法

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基于风光联合概率分布的微电网概率潮流预测

电工技术学报 2014年第2期29卷 55-63页

作者：茆美琴周松林苏建徽教育部光伏系统工程中心(合肥工业大学) 合肥230009

风力发电和光伏发电是微电网的重要发电单元。考虑到风速和光照对微电网潮流的影响具有一定的相关性,对微电网潮流的联合概率分布进行预测,可以减轻风速和光照的随机性对微电网运行的不利影响,为微电网的能量管理奠定基础。在风力发电... 详细信息

风力发电和光伏发电是微电网的重要发电单元。考虑到风速和光照对微电网潮流的影响具有一定的相关性,对微电网潮流的联合概率分布进行预测,可以减轻风速和光照的随机性对微电网运行的不利影响,为微电网的能量管理奠定基础。在风力发电和光伏发电功率预测的基础上,先对微电网潮流进行确定性预测,再将马尔科夫链和拉丁超立方抽样相结合,分别对微电网潮流的条件联合概率分布和非条件联合概率分布进行预测。仿真结果表明,条件联合概率分布计算方法得到的置信区间更具有参考价值。所得结论为进一步分析和优化系统运行提供了理论依据。

关键词：微电网概率潮流马尔科夫链联合概率分布置信区间

Nataf变换三点估计分布式发电网络的概率潮流分析

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电力系统自动化 2015年第12期39卷 62-68 120页

作者：刘利民刘俊勇刘友波四川大学电气信息学院四川省成都市610065 广东石油化工学院计算机与电子信息学院广东省茂名市525000

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... 详细信息

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。

关键词： Nataf变换三点估计分布式发电网络概率潮流蒙特卡洛

基于概率潮流的主动配电网日前—实时两级优化调度

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电力系统自动化 2018年第12期42卷 51-57,105页

作者：黄伟葛良军华亮亮杨舒文刘明昌华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司内蒙古自治区通辽市028000

为有效应对主动配电网(ADN)中间歇性电源、虚拟微网与柔性负荷等不确定变量给电网安全经济运行带来的挑战,基于概率潮流技术建立了ADN日前—实时两级优化调度模型。日前调度以ADN中各单元日前功率预测结果为依据,以运行成本最小为目标,... 详细信息

为有效应对主动配电网(ADN)中间歇性电源、虚拟微网与柔性负荷等不确定变量给电网安全经济运行带来的挑战,基于概率潮流技术建立了ADN日前—实时两级优化调度模型。日前调度以ADN中各单元日前功率预测结果为依据,以运行成本最小为目标,确定次日各时段内各调度单元运行计划;在此基础上,针对实际运行中各单元的波动性和超短期预测结果进行实时调度,以不确定单元作为随机变量进行概率潮流计算,对日前调度计划进行调整,使得ADN中各节点电压和支路功率在3倍标准差内波动仍满足约束条件,提高ADN的安全裕度。最后,结合引力搜索算法和粒子群算法对调度模型进行求解,并通过算例验证模型的有效性。

关键词：主动配电网日前—实时调度不确定性概率潮流安全裕度