概率潮流

摘要： 电-热综合能源系统中风电及负荷的随机性给系统的安全运行带来了巨大的挑战。为准确获得输出变量的概率特性,提出了一种基于半不变量法的电-热综合能源系统概率潮流计算方法。首先,采用截断通用分布模型和有界正态分布分别拟合风电出力和负荷的随机波动曲线。其次,针对电-热综合能源系统中的随机性问题,提出广义半不变量法用以求解输出变量的概率特性。最后,在巴厘岛电-热综合能源系统中验证了所提方法的有效性和快速性。

摘要： 电动汽车的大规模接入给配电网的规划和运行带来新的挑战,准确评估电动汽车接入对配电网运行特性的影响,对配电网的规划运行具有重要意义。提出一种基于分段线性概率潮流和特征加权与熵权法配电网运行特性的综合评估方法,从电压合格指标、电压偏差指标和线路重载指标三个方面评估配电网的运行特性。其中,概率潮流用于全面准确地反映电动汽车充电负荷随机性对配电网运行特性的影响;特征加权法用于提高评估指标对运行问题的表征能力;熵权法则可以有效降低人为因素的影响。围绕华东某地区配电网实测数据开展仿真分析,结果表明该方法可以有效避免传统评估方法问题数据被“淹没”的问题,更加全面地反映电动汽车接入对配电网运行特性的影响。

摘要： 为实现分布式光伏对配电网电压质量影响的精准评估,提出了一种基于半不变量的概率潮流计算方法。通过结合Gram-Charlier等级数展开理论,计算电压的概率密度函数以及相应节点的电压越限概率。最后,以IEEE 34节点辐射型配电系统为仿真算例,分析不同光伏渗透率下的电压质量水平,得出半不变量法在电压分布曲线拟合准确性与计算速度方面明显优于蒙特卡洛法,并精准量化电压越限风险水平,进而验证所提方法评估配电网电压质量的可行性与有效性。

摘要： 随着电力电子器件的快速发展,基于电压源换流器的柔性互联配电网已成为当前的研究热点,但对于不确定性分布式电源接入的柔性互联配电网概率潮流算法,却研究较少。在分析了几种常规概率潮流计算方法后,首先以三点估计法和改进三点估计法,结合改进交替迭代算法作为柔性互联配电网概率潮流算法;然后以Nataf变换结合Cholesky分解进行不确定变量的相关性处理;最后以IEEE 33节点配电系统,结合简化处理的国内首个中压五端柔性直流配电示范工程作为算例,验证了所提算法的有效性。

摘要： 针对分布式电源、波动负荷及线路参数的随机性和相关性对柔性互联配电网带来的多重不确定性,构建了兼顾源网荷时序特性和不确定性的柔性配电网概率网损分摊方法。首先,建立多重不确定参数的时序模型,采用基于Nataf逆变换的三点估计法转化为多时间场景下的交直流概率潮流求解;然后,提出随机性设备的网损影响指标体系,基于时间场景采用改进层次分析-熵值定权法确定DG、EV充电桩的网损变化贡献率,将网损变化量基于贡献率分摊给DG和EV充电桩,并通过Cornish-Fisher级数拟合分摊电量的概率密度函数,综合时间场景得全年网损分摊概率密度函数;最后,基于改进33节点柔性配电网和改进东莞松山湖拓扑验证所提算法的有效性。

摘要： 磁暴时地磁感应电流引起的变压器无功损耗(GIC-Q)具有全网群发性及不确定性,破坏电网无功平衡,造成电压波动,影响系统稳定运行。变压器GIC-Q的相关性会导致系统内的无功负荷同增同减,忽略这一因素会使治理方案无法达到最优防灾效果。该文提出以一个太阳活动周期内发生地磁暴时的变压器GIC-Q为样本,统计其数字特征,利用多项式正态变换方法建立其概率分布模型,将计及不同地理位置变压器GIC-Q模糊相关性的概率潮流嵌入非支配排序遗传算法求解无功优化配置问题。以GIC标准算例进行测试,分析了GIC-Q的模糊相关性对系统运行状态的影响,证明其为采用无功配置进行地磁暴灾害防治不可忽略的因素。

摘要： “双碳”背景下规模化新能源接入电网给其带来诸多不确定因素,为准确得到电网变量的概率分布信息,提出了一种计及频率的电力系统概率潮流计算方法。首先,分别建立考虑频率特性的常规发电机、负荷和新能源功率模型。其次,针对系统出力不确定性,分别采用有边界的正态分布和高斯混合模型拟合负荷及风电功率曲线。接着,针对不确定性提出了基于半不变量法的电网概率潮流计算模型,通过该模型可以计算得到频率、电压等输出变量的各阶半不变量,进而得到准确的概率分布信息。最后,在IEEE-57节点系统中验证了所提方法的有效性。

摘要： 风速的随机性及风电场之间的相关性对电力系统潮流分析具有重要影响。计及风速的随机性及多风电场之间的相关性,提出一种改进的概率潮流计算方法。基于多风电场实际出力样本数据,利用k-means算法确定高斯混合模型的参数数量,并利用数据筛选过程改进高斯混合模型以提高联合分布模型的精确度;引入基于Nataf估算变换的三点估计法对所建概率分布模型进行采样,并将采样数据与电力系统潮流平衡方程结合以实现概率潮流计算。IEEE 18节点系统的算例结果表明,所提方法具有较高的计算精度和计算效率。

摘要： 随着可再生能源和可调负荷接入比例的上升,传统电力系统将面临更复杂的不确定性因素。为有效刻画不确定性因素对系统运行的影响,提出基于三点估计法(3PEM)的概率潮流计算方法,首先采用2m+1策略的三点估计概率采样,减少采样时间,结合半不变量和Cornish-Fisher级数展开理论对计及负荷和光伏发电不确定性的电力系统概率潮流进行定量描述。通过IEEE 33节点系统进行验证,以蒙特卡罗法为参照,结果证明该方法的准确性和快速性。进一步研究对比光伏发电接入系统前后对系统概率潮流的影响,结果表明离光伏发电接入点越近,影响越显著。

摘要： 针对非侵入式混沌多项式扩展法(Non-Intrusive Polynomial Chaos Expansions,NIPCE)难以处理实际电网中随机变量服从任意概率分布的问题,提出了一种基于最大熵模型(Maximum Entropy Model,MEM)和NIPCE的交直流混联电网概率潮流算法。利用MEM直接处理历史数据,并建立输入概率模型,通过NIPCE建立交直流混联电网潮流计算的替代模型以提升概率潮流分析的效率。运用经过修改的IEEE118节点系统,结合实际电网中风速和负荷数据,对所提算法的有效性进行了验证。仿真结果表明,所提算法是有效的,其不仅能处理随机变量服从任意分布的情形,而且具有计算速度快、精度高的优点。

摘要： 随着新能源的大量并网,其随机波动性加剧了电力系统的不确定性,综合考虑新能源的不确定性和相关性对电力系统进行潮流特征分析具有重要意义.引入Copula函数,利用新能源出力的边缘分布和相关性测度,构建新能源出力的联合概率分布模型,并与拉丁超立方结合,提出了一种灵活处理考虑含相关性随机变量的概率潮流计算方法.在加入风电后的IEEE 39节点系统上对所提计算方法进行分析,仿真结果验证了所提方法的有效性.

摘要： 随着新能源的发展和应用,风电等间歇式能源的大规模并网给“源—网—荷”互动环境下的电网稳态分析带来了新的挑战.如何实现多元能源系统间的互动和高效利用已经成为亟待解决的问题.潮流计算是电力系统稳态分析的基础,然而传统的确定性潮流无法用于计及不确定性因素场景的分析,因此需要采用概率潮流.在各种计算概率潮流的方法中,半不变量法由于计算简单、计算速度快而得到了广泛应用,但该方法要求各个输入随机变量之间相互独立,因此必须研究各个输入随机变量的相关性.本文利用统计学的方法,以风电场出力为例,对其大量历史数据进行相关性分析,将具有强相关性的随机变量用最小二乘进行线性拟合,并用其中一个变量的线性表达式表示,从而消去随机变量之间的强相关性,并认为余下的呈弱相关或不相关的随机变量之间相互独立,以便采用半不变量法计算概率潮流。

摘要： 本文提出了一种基于点估计与Gram-Charlier级数法的概率潮流分析方法,并将其应用于含风电场的电力系统潮流计算与分析中.利用该方法对IEEE-14节点进行概率潮流计算并且与蒙特卡罗仿真结果比较,基于点估计法的概率潮流方法计算量小,结果准确;对于接入风电场的IEEE-30节点系统进行计算,采用3参数的weibull分布来描述风速的随机变化,建立了风力发电机组的概率模型,得到了各节点电压和各支路潮流的概率分布,分析比较了在风电场接入前后对系统节点电压和支路潮流的影响.

摘要： 针对蒙特卡罗方法样本容量太大,效率不高的缺点,将重要抽样方法应用于概率潮流计算,提出了一种应用于电力系统概率潮流计算的重要抽样算法.首先利用蒙特卡罗方法模拟出负荷样本,然后用核密度估计方法估计出负荷模型的密度函数,将之作为重要抽样密度函数,计算出支路潮流和节点电压的概率密度函数.最后,采用一个IEEE39节点的典型算例进行仿真计算,并且和常规的蒙特卡罗方法进行模拟仿真的结果进行比较.结果表明,文中提出的重要抽样的方法在保证计算精度的前提下,显著减小了抽样的方差,加快了迭代计算的收敛速度。

摘要： 电网电能损耗(简称线损)是电力企业一项重要的技术经济指标，综合反映电网规划设计，生产运行何经营管理水平。概率潮流计算是电力系统分析的一项重要内容，有助于对整个电网在各种运行条件下的性能有一个全面、综合的评价，并对电网存在的薄弱环节做出量化分析，这些信息对规划和调度部门的决策极具参考价值。在电力市场环境下也有其特殊的研究和应用价值。本文对目前存在的各种电网线损计算方法进行了详细分析，指出了各种计算方法的局限性，然后在此基础上提出了用概率潮流进行电网线损计算的新方法，并通过理论分析阐明了新算法的优越性。

摘要： 这篇文章提出了一种新的方法来计算在扩展的电力系统下的概率性潮流,通过使用这种方法作为一种快速的筛选工具,来决定在提高输电系统的不充裕度上的主要投资.这种原创的方法结合了Cumulants概念和Gram-Charlier扩展理论,从而可以获得输电线路上的概率分布函数.它可以在保持一定高的计算精度的条件下大大地减少计算时间.这样就可以客观地对待潮流问题的概率分析方法,也可以对系统的可靠性进行定量的评估.

摘要： 随着大容量风力发电基地的快速发展,输电系统规划需要考虑的不确定性因素和约束增多,规划的目标也更加多元化。因此,计及风险控制策略的含风电机组的输电系统规划就成为值得研究的重要问题,这也是本文旨在解决的中心问题。首先,采用概率方法描述与风电机组相关的不确定性因素,并利用半不变量和Gram-Charlier级数展开理论计算支路概率潮流。在此基础上,通过在规划模型中引入风险控制策略,设置支路潮流不越限概率、系统潮流不越限概率和系统潮流裕度概率,以最大化系统抵御安全风险的能力；将系统潮流不越限概率和系统潮流裕度概率联合起来作为系统安全性风险指标,建立了以总投资费用和安全性风险指标为目标函数的输电系统多目标规划模型,将输电系统规划的经济性和可靠性有机结合起来。采用了遗传算法求解所建立的输电规划模型,并用18节点和46节点算例系统说明了其可行性和有效性。

摘要： 随着分布式发电诸如风力发电和太阳能发电技术引入电力系统,使得电力系统的随机波动性增加,而因此造成的系统电压越限和支路潮流越限等问题日益显著.基于此,文中重点研究了分布式发电中的风力发电和太阳能发电的随机出力、节点相关性及支路的随机断线对配电系统电压质量和支路潮流的影响.采用相应的方法考虑节点之间的相关性和支路的随机断线,建立了风力发电和太阳能发电的随机分析模型,将此方法引入到接有分布式发电的IEEE30配电系统中进行随机潮流计算,得到了节点电压及支路潮流概率密度曲线.文中还将风力-太阳能混合发电系统与单独风力发电系统进行比较,得到了前者更有利于提高系统电压质量的结论.

摘要： 本文提出一种基于半不变量的随机静态稳定模型，它能够在计算系统概率潮流的同时，应用静态稳定性分析的经典判据，通过对随机变量的简单运算直接给出所研究运行方式失去静态稳定的概率。本文采用线性化潮流方程，算例表明了该方法的可行性。

摘要： 直接法可用于求解静态电压稳定临界点，在现有直接法的基础上，用概率方法考虑负荷变化的不确定性和彼此相关性，进行概率静态电压稳定性分析。描述负荷的不确定性的数字特征从典型负荷曲线得到，通过算式扩展，将直接法引入到概率环境下。对稳定临界点的描述不再是确定性的单点表达，而是相应的分布范围，从而提供了更丰富的稳定临界点信息。所提算法在IEEE57节点的标准算例上进行了分析。

摘要： 本发明公开了考虑潮流特征的改进极限学习机快速概率潮流计算方法，主要步骤为：1)获取电力网络基本数据。2)基于电力网络基本数据，建立映射关系f：Pi，Qi→Ui，θi。3)对映射关系进行分解，并建立极限学习机神经网络。4)优化极限学习机神经网络的隐藏层参数，从而建立改进极限学习机神经网络。5)将电力网络基本数据输入到改进极限学习机神经网络中，计算得到电力网络概率潮流。本发明取代了高精度模拟法PPF计算中对大规模高维复杂非线性潮流方程的耗时求解过程，从而兼顾PPF计算对精度与速度的工程实际需求。

摘要： 本发明为基于概率守恒原理的电力系统概率潮流计算方法，该方法包括：获取含有新能源的电力系统网络的各项数据；对常规发电机出力、新能源出力和负荷功率历史数据进行统计分析，并生成电力系统所有节点注入功率的概率模型；建立电力系统潮流计算方程的线性化模型；按照线性化方程的关系，基于概率论中的概率守恒原理的原理建立不同随机变量的概率密度函数之间的关系式；利用δ函数的定义和性质，对不同随机变量概率密度函数之间的关系式进行处理生成电力系统内节点电压、支路潮流和支路有功损耗的概率密度函数。该方法能够得到准确的概率潮流计算的结果，合理反映了系统内节点电压、支路潮流和支路有功损耗的概率特性，且计算效率高。

摘要： 本发明公开了考虑潮流特征的改进极限学习机快速概率潮流计算方法，主要步骤为：1)获取电力网络基本数据。2)基于电力网络基本数据，建立映射关系f：Pi，Qi→Ui，θi。3)对映射关系进行分解，并建立极限学习机神经网络。4)优化极限学习机神经网络的隐藏层参数，从而建立改进极限学习机神经网络。5)将电力网络基本数据输入到改进极限学习机神经网络中，计算得到电力网络概率潮流。本发明取代了高精度模拟法PPF计算中对大规模高维复杂非线性潮流方程的耗时求解过程，从而兼顾PPF计算对精度与速度的工程实际需求。

摘要： 本发明涉及一种基于Faure序列的光伏系统潮流计算及概率潮流统计方法，通过建立Faure序列采样矩阵并将采样矩阵n列数据变换为服从威布尔分布的随机数，建立光伏发电功率模型，进行概率潮流计算并记录第n组电压节点电压和功率；当nN时，根据所有记录的n组的电压节点电压和功率输出变量潮流概率统计结果。由于Faure序列采样值具有较好的均匀分布特性，因此可以以较小的采样规模获取较精确的计算结果，在确保计算精度的同时提高计算效率，进而较准确的估计输出随机变量的概率分布，有利于有效处理随机性光伏电能接入电力系统带来的不确定性问题。

摘要： 本发明为基于概率守恒原理的电力系统概率潮流计算方法，该方法包括：获取含有新能源的电力系统网络的各项数据；对常规发电机出力、新能源出力和负荷功率历史数据进行统计分析，并生成电力系统所有节点注入功率的概率模型；建立电力系统潮流计算方程的线性化模型；按照线性化方程的关系，基于概率论中的概率守恒原理的原理建立不同随机变量的概率密度函数之间的关系式；利用δ函数的定义和性质，对不同随机变量概率密度函数之间的关系式进行处理生成电力系统内节点电压、支路潮流和支路有功损耗的概率密度函数。该方法能够得到准确的概率潮流计算的结果，合理反映了系统内节点电压、支路潮流和支路有功损耗的概率特性，且计算效率高。

摘要： 本发明公开了一种考虑交直流混联电网中服从任意概率分布的不确定源的基于NATAF变换的概率潮流方法，主要包括以下步骤：1)确定潮流计算模型的随机输入变量X。2)生成n维互不相关且服从标准高斯分布的随机变量G。3)根据随机变量G和分解矩阵计算得到具有相关程度的高斯分布D。4)对高斯分布Z进行采样，得到样本点矩阵A。5)计算服从任意分布的输入变量矩阵R。6)将R作为选出的样本点输入AC/VSC‑MTDC交直流混联电网确定性潮流模型中，进行潮流计算。本发明解决了交直流混联电网中多种具有相关性不确定性元素的问题，从而对交直流混联电网进行概率潮流分析，以确保其安全、可靠地运行。

摘要： 本发明的基于解析式概率潮流模型的电力系统运行状态量化方法，包括如下步骤：步骤1）建立线性概率潮流模型；步骤2）结合线性概率潮流模型建立节点n的频率调节模型，在所述频率调节模型的基础上引入用于对节点n频率控制的有功功率不平衡量的调频因子，经推导后得到关于有功功率和无功功率X和电力系统运行状态Y的线性潮流模型；步骤3）根据高斯混合模型的线性不变性根据X的高斯混合模型参数集，解析地得到Y的高斯混合模型参数集，最终得到电力系统运行状态的分布。有益效果：本发明的方法构建了电力系统运行状态随机分布的解析表达式，能更高效地进行后续电力系统安全分析、电力系统优化等工作。

摘要： 本发明公开了一种基于Copula的交直流混联电网概率潮流计算方法，采用基于目标函数的FCM模糊聚类算法，模糊聚类算法对多维数据进行场景划分，进而确定随机变量两两之间的最优Copula函数类型及参数，并以AD距离作为藤结构的评判标准，对各场景进行最优藤结构的判断，建立基于混合藤Copula的“风光荷”模型，最后结合混合藤Copula模型，基于拉丁超立方抽样算法对AC/VSC‑MTDC混联电网进行概率潮流计算。本发明运用FCM聚类算法，给每一个对象和类别赋予权值，运用AD距离，给高密度数据分布的位置给予更高权重，提高了AC/VSC‑MTDC混联电网的概率潮流计算的准确性。

摘要： 本发明公开一种解析式概率潮流计算方法、装置及存储介质。本发明在通过线性潮流模型确定节点的注入功率与电力系统的运行状态之间的映射关系后，采用一阶多项式拟合校正方法修正电力系统的运行状态，使修正后的电力系统的运行状态更加接近真实的运行状态，根据节点的注入功率与修正后的电力系统的运行状态之间的映射关系，更新线性潮流模型，利用更新后的线性潮流模型进行解析式概率潮流计算，从而有效提高概率潮流计算精度。

摘要： 本发明公开了一种基于半不变量法的交直流混联系统概率潮流计算方法，计算随机变量的半不变量，求取交直流混联系统概率潮流计算模型，计算状态变量的半不变量，采用Gram‑Charlier级数展开法可以准确、快速计算出交直流混联系统节点电压、支路功率概率密度函数和累积分布函数，考虑换流器控制方式多样性，建立交直流潮流统一迭代计算模型，规避了半不变量法无法计及随机变量相关性的弊端，为交直流混联系统概率潮流计算提供了思路。