一种分布式电源接入电网的潮流计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104578157A(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201510001581.5(22)申请日2015.01.04(71)申请人云南电网有限责任公司电力科学研究院地址650217云南省昆明市经济技术开发区云大西路105号(72)发明人沈鑫张林山曹敏闫永梅丁心志马红升(74)专利代理机构昆明大百科专利事务所53106代理人何健(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)H02J3/00(2006.01)权利要求书4页说明书12页附图2页(54)发明名称一种分布式电源接入电网的潮流计算方法(57)摘要一种分布式电源接入电网的潮流计算方法，包括以下步骤：S1：读取电力系统的初始数据；S2：确定采样次数N和输入随机变量的维数s；S3：生成s×N阶采样矩阵；S4：将采样次数初始化：令n＝1；S5：判断n和采样次数N的大小，若n＞N，直接输出变量的概率统计结果；若n≤N，转S6；S6：确定风电和光伏发电出力模型，确定负荷随机模型；S7：确定潮流计算模型；S8：确定最优经济模型；S9：潮流计算S10：记录第n组节点电压、支路功率及发电成本等数据；S11：进行下一轮潮流计算，t＝t+1，转S5。本发明可以较好的估计输出随机变量的概率分布，能有效地处理电力市场中的不确定性问题，本发明节约了调试的人力和物力，降低了的生产成本。CN104578157ACN104578157A权利要求书1/4页1.一种分布式电源接入电网的潮流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：读取电力系统的初始数据；S2：确定采样次数N和输入随机变量的维数s；S3：按照以下3步，生成s×N阶采样矩阵，形成点列中第个点(j＝1,…,s；n＝1,…)的步骤如下：S3-1：把第N-1个整数用2进制数表示，即式(1)N-1＝aR-1aR-2…a2a1(1)r其中an∈Zb，Zb＝{0,1,…,b-1}，R为满足b≤N的r的最大值；TS3-2：对N-1＝aR-1aR-2…a2a1进行排序，得到排序后的序列[d1d2…dn…dR]为式(2)其中，为生成矩阵，0≤dn≤b-1；引入生成矩阵是为了重置a1a2…an…aR-1中各个数字的位置；数字的位置经过重置后，每一维和其它维的数字大小相同，但排列顺序不同，从而保证了结果的均匀性；S3-3：经过第S3-2步的计算，可以表示为式(3)的2进制形式：最后，将2进制表示的根据式(2)转化为10进制数即可；S4：将采样次数初始化：令n＝1；S5：判断n和采样次数N的大小，若n＞N，直接输出变量的概率统计结果；若n≤N，转S6；S6：确定风电和光伏发电出力模型，确定负荷随机模型；S6-1：风速服从韦布尔分布，风电场有功功率Pw的概率密度函数可表示为式(4)：式中：k,c分别为韦布尔分布的形状参数和尺度参数，k2＝-k1vci，Pr为风机额定功率，vr,vci分别为额定风速和切入风速；风电处理为PQ节点，令潮流计算中风机功率因数恒定不变，则无功功率按下式(5)计算：式中：为功率因数角，对并网风机而言，一般位于第四象限，为负值；S6-2：光伏出力随机模型一定时间段内，太阳光照强度可认为服从贝塔分布，则光伏电站输出功率Ppv的概率密度函数表示为式(6)：2CN104578157A权利要求书2/4页式中：Rpv＝Aηγmax为仿真最大输出功率，A为太阳能电池仿真总面积，η为仿真总的光电转换效率，γmax为一段时间内的最大光照强度，Γ为Gamma函数，α,β均为贝塔分布的形状参数；与风电相同，潮流计算中将光伏电站也作为PQ节点；S6-3：负荷随机模型负荷具有时变性，很多有关文献都提出了对区域负荷进行预测的方法得到其概率分布；而作为中长期的负荷预测结果，负荷的概率分布规律基本符合于正态分布；其均值和方差均可以由大量的历史统计数据得到；这样，负荷的有功和无功功率的概率密度函数分别为式(7)和(8)：22式中：μp为有功功率的均值，δp为有功功率的方差，μQ为无功功率的均值，δQ为无功功率的方差；S7：确定潮流计算模型S7-1：目标函数构建的发电优化模型如下：式(9)中CGpi、CGqi为机组i的有功和无功发电费用函数，Cgqj、Cgqj为无功补偿装置j的无功发电费用函数，PGi(t)、QGi(t)为第i台发电机组在时段t的有功出力和无功出力，Qgj(t)为第j台无功补偿装置在时段t的无功出力；Ng、Nq为发电机节点个数与无功补偿设备个数；目标函数使各个时段系统的发电费用最小；S7-2：等式约束等式约束为各个时段的节点潮流平衡约束：式(10)、式(11)中：Vi、θi为节点电压与相角，θij＝θi-θj；PDi、QDi为有功负荷与无功负荷；Gij、Bij为节