基于区间和仿射运算的不确定潮流算法

大规模的风电接入电网,使得电网注入功率变得不确定,对调度规划提出了挑战。潮流计算是调度分析的基础,而传统的潮流计算很难得到不确定功率潮流的解。文中提出了以仿射和区间运算为基础的不确定性潮流的计算方法,可以得到不确定潮流解的上下界。为了克服区间运算过于保守的缺点,在采用Krawczyk-Moore算子求解潮流时,对于区间的乘除法引入了仿射运算,有效地缩小了潮流解的范围。IEEE 9节点和IEEE 57节点的算例验证了该算法的有效性。

考虑负荷不确定性的区间潮流计算方法

潮流计算是进行电力系统分析的重要工具 ,而实际工程实践中因为负荷等量的不确定因素的存在 ,使得不确定潮流问题有其重要的实用性。将区间数学引入求解不确定负荷下的潮流问题 ,采用区间分析的方法进行潮流计算方程组的求解。以区间量为基础的潮流计算模型出发 ,采用 Krawczyk-Moore区间迭代法求解 ,推出了求解方法。并以 Ward &Hale6节点试验系统为算例 ,进行不确定负荷潮流计算。

考虑系统运行方式的江苏电网过江断面概率潮流实证分析

概率潮流计算为电力规划中分析电力系统中不确定因素对电网运行安全性与经济性影响提供了有效工具,现有的概率潮流计算中,仅考虑到负荷的不确定性,而往往忽略系统调度运行对潮流的控制作用,因而难以反映实际潮流的概率分布。基于运行模拟评估了江苏电网2020年500kV电网过江断面概率潮流,分别建立了时序负荷模型、间歇性能源随机运行模拟、检修计划模型以及考虑线路潮流约束的机组组合模型,通过对系统逐日运行模拟得到线路时序潮流,进而通过统计得到概率潮流。提出的方法相对于传统概率潮流模型而言,更详细地考虑了机组发电计划以及系统运行对线路潮流的影响,为规划层面评价电网的安全性与经济性提供了有力支撑。

配电系统三相不确定谐波潮流的复仿射计算方法

负荷的非线性和随机波动特性导致配电系统负荷节点注入谐波电流具有不确定性,进而导致系统的谐波分布具有不确定性。为处理谐波潮流计算中谐波源的不确定信息,文中以区间代替点值,建立了谐波源恒流源复仿射模型,以具有典型频谱的谐波源为例,分析了负荷不确定性对谐波源注入谐波电流的影响,并介绍了模型的建立方法。在此基础上,针对配电网的三相不平衡性,提出了配电系统三相不确定谐波潮流的前推回代复仿射算法。采用33节点典型配电系统对算法进行了验证,并通过与蒙特卡洛谐波潮流分析方法计算结果的对比,证明了所提算法计算含有不确定谐波源的配电系统谐波分布的有效性。

基于双层代理模型的概率-区间潮流计算及灵敏度分析

随着电力系统中不确定量日益复杂,同时存在的随机与区间变量使得采用概率或区间潮流计算难以准确获取系统的运行状态。为此,提出一种基于双层代理模型的概率-区间潮流计算方法。该方法仅需较少次数的确定性潮流计算便可实现上、下层代理模型的构建,进而通过代理模型求解概率-区间潮流常规求解方法中所需要的大量确定性潮流计算,可实现输出变量的快速获取。此外,该文还提出了用于描述输出变量特征的灵敏度指标,并结合所提出的双层代理模型开展灵敏度分析,以量化输入区间变量对输出变量的影响程度。在IEEE 118节点系统中进行算例分析,通过与已有方法对比验证了所提方法的精确性和快速性,借助灵敏度分析可识别对输出变量具有显著影响的关键区间变量,有助于揭示系统运行状态与区间变量之间的关系。

基于不确定性最优潮流的配电网分布式发电消纳能力评估

随着可再生分布式发电(RDG)在配电网中渗透率逐步提高,部分地区已出现配电网对RDG消纳能力不足的问题,客观地评估配电网对RDG的消纳能力成为当前配电系统规划和运行过程中的重要问题之一。首先,针对RDG出力不确定性特征,证明了配电网中任意节点注入功率不确定性波动对于节点电压分布、支路潮流等运行状态量影响的映射关系;其次,建立了当RDG注入功率不确定性用概率或仿射等不同描述形式时,配电网运行状态量的解析表达式;然后,提出了评估RDG消纳能力的不确定性最优潮流模型,并建立了RDG注入功率不确定性在不同描述形式下最优潮流模型的确定性等价转化方法;最后,通过实际系统验证了所提模型和方法的有效性。

基于Nataf变换的电网不确定性多点估计法

在当前电力系统的规划与运行中,由于电力元件本身运行状态、数据采集及可再生能源的多点接入等因素,电力系统被引入诸多不确定性。在这些不确定性中,系统潮流的不确定性问题尤为突出。当系统的注入功率产生随机波动时,系统潮流会随之波动。针对不确定性潮流问题,在传统点估计法的基础上提出一种改进的基于Nataf变换和Gauss-Hermite积分技术的多点估计法,通过将不确定性潮流问题转化为多随机变量响应函数后进行求解。首先根据Gauss-Hermite积分技术获取标准正态空间上的多估计点及对应权重系数,经由Nataf逆变换求得原始空间的多估计点,进而通过潮流计算得到节点电压幅值和相角、支路有功功率和无功功率以及对应的统计信息。仿真结果表明,文中算法较传统的点估计法计算精度有明显提高,且精度会随着选取估计点数的增加而提高。

基于发电机和负荷数据的区间不确定潮流算法

伴随风电并网渗透率的快速增长,系统注入功率的随机波动性显著增强,给系统的运行优化带来了挑战。潮流计算是系统运行优化的基础,但确定性的潮流计算难以获取不确定功率的潮流解。本文首先提出了不含切比雪夫近似的直角区间潮流模型,缩小了节点电压相角与支路有功功率的区间范围。同时,通过基于仿射算术的极坐标区间潮流模型,有效地获取了节点电压幅值区间。最后,综合考虑极坐标区间潮流与直角区间潮流的优势,提出了计及风电和负荷区间不确定性的混合仿射区间潮流模型,大大提高了区间潮流计算的精度,并通过IEEE30、IEEE118以及IEEE300节点系统验证了所提方法的有效性。

基于多层流模型的不确定性故障诊断技术

针对核动力装置系统参数密集且相互影响、故障征兆随故障发生的位置、程度以及警报阈值的不同而发生变化、难以获得确定的故障诊断规则的问题,在采用多层流模型描述核动力装置的运行特性的基础上,引入了影响因子来描述故障征兆之间的因果关系强度,进一步结合警报分析方法和贝叶斯理论进行不确定性故障推理。建立了压水堆主冷却剂系统不确定性故障诊断模型,通过仿真证明了该方法可以合理有效地识别系统故障,解决了由于诊断规则的不确定性而可能造成的误诊和漏诊,可有效辅助操纵员进行深层次决策。

基于源荷谐波耦合模型的数据驱动概率谐波潮流计算

随着新能源及负荷中电力电子装置的广泛应用,电力系统谐波畸变程度不断增加。同时,新能源及负荷显著的不确定特征,进一步增加了谐波分析难度。为有效评估系统不确定谐波状态,充分挖掘源荷实际运行特征,提出一种数据驱动的概率谐波潮流(probabilistic harmonic power flow,PHPF)计算方法。首先,基于实测数据,建立考虑时变特性的源荷动态谐波耦合矩阵模型(dynamic harmonic coupling matrix model,DHCMM),揭示不同时段内谐波电压与谐波电流的相互耦合关系。然后,利用实测数据挖掘源荷时变不确定特征,采用改进点估计法提取统计特性,克服变量间相互影响引起的估计偏差。最后,提出针对源荷不确定性的PHPF计算方法,对系统中时变不确定谐波进行评估。实验结果表明,基于实测数据的谐波耦合矩阵模型能够有效分析谐波源时变特性,结合源荷时变不确定功率状态,所提PHPF计算方法能够对电力系统谐波进行准确评估。