本发明专利技术公开了一种电网潮流安全预测装置及方法，该装置包括数据采集处理模块、概率潮流计算模块、分析预警模块，采集电网网络拓扑信息及节点注入功率数据，对节点注入功率数据进行识别处理，根据所得到的网络拓扑信息及处理后的节点注入功率数据建立概率潮流计算算法。本发明专利技术所得的概率潮流计算的结果为各节点注入电压及各支路潮流分布函数，与电网各节点电压与各支路潮流的限值作比较，可得到电网各节点电压与各支路潮流越限的概率，从而达到预测电网潮流安全以及预警潮流最大可能越限位置的目的。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，该装置包括数据采集处理模块、概率潮流计算模块、分析预警模块，采集电网网络拓扑信息及节点注入功率数据，对节点注入功率数据进行识别处理，根据所得到的网络拓扑信息及处理后的节点注入功率数据建立概率潮流计算算法。本专利技术所得的概率潮流计算的结果为各节点注入电压及各支路潮流分布函数，与电网各节点电压与各支路潮流的限值作比较，可得到电网各节点电压与各支路潮流越限的概率，从而达到预测电网潮流安全以及预警潮流最大可能越限位置的目的。【专利说明】
本专利技术属于电力系统分析领域，涉及一种，提供可 计及节点注入功率变量相关性的快速概率潮流预测方法。
技术介绍
风力发电、光伏发电等可再生能源发电由于其巨大的环境效益逐渐受到关注，但 随着可再生能源发电不断并入电网，由于其间歇特性，加剧了系统的不确定性。传统的确定 性潮流计算方法只能反映电力系统在某种确定工况下的稳态运行状况，不能用于计及不确 定性因素场景的分析，而概率潮流计算方法是解决这一问题的有效工具。 概率潮流计算方法最先是由Borkowska在1974年提出的，概率潮流计算实质是求 解含有随机参数的潮流方程。其中，输入随机变量为网络结构和节点注入的有功和无功功 率（其不确定性来源于负荷的波动、可再生能源发电出力的波动和发电机的停运）。输出随 机变量包括状态输出随机变量（即节点电压幅值和相角）和支路潮流。解概率潮流方程的 过程就是根据输入随机变量的期望值、方差或概率分布来确定输出随机变量的期望值、方 差或概率分布。 目前，概率潮流计算方法大致分为蒙特卡罗模拟法、点估计法以及解析法。蒙特卡 罗模拟法虽然可以得到很高的精度，但是其计算时间太长，难以满足实际要求；点估计法虽 然计算时间短，但输出随机变量的高阶矩误差较大且不能得到输出随机变量的概率分布； 解析法大多基于输入随机变量是相互独立的基础上，虽然有部分方法考虑了输入随机变量 的相关性，但是迭代次数过多。如何兼顾输入随机变量的相关性与计算速度，是目前概率潮 流计算方法所需解决的问题。
技术实现思路
技术问题：本专利技术提供一种既考虑节点注入功率变量之间的相关性，又减少迭代 次数的电网潮流安全预测装置，同时提供一种电网潮流安全预测方法。 技术方案：本专利技术的电网潮流安全预测装置，包括数据采集处理模块、概率潮流计 算模块、分析预警模块； 所述数据采集处理模块，首先采集电网的网络拓扑信息和节点注入功率数据，所 述电网的网络拓扑信息包括系统节点编号、支路编号、节点性质、支路阻抗、线路对地电纳 和变压器变比，然后根据节点注入功率数据中的节点注入功率标志，判断节点注入功率是 否为具有相关性的随机变量，如是，则读入具有相关性的随机变量与相关的其他随机变量 之间的相关系数； 所述概率潮流计算模块，根据具有相关性的节点注入功率的变量，确定独立随机 变量变化的各阶累积量，然后结合原始节点注入功率中的独立随机变量，计算得到节点电 压变化的各阶累积量，进而得到节点电压变化分布函数和支路潮流变化分布函数；同时结 合根据确定性潮流计算得到节点电压确定值和支路潮流确定值，最终得到节点电压分布函 数和支路潮流分布函数； 所述的分析预警模块，依据节点电压的分布函数和支路潮流的分布函数，与电网 节点电压与支路潮流的限值作比较，得到节点电压与支路潮流的越限概率，并传达到电网 调度中心。 本专利技术装置的优选方案中，概率潮流计算模块中，确定独立随机变量变化的各阶 累积量的具体流程为： 首先对具有相关性的节点注入功率的变量，利用三阶多项式正态变换建立样本 矩阵，根据对具有相关性的节点注入功率变量的相关系数矩阵进行Cholesky分解所得的 下三角矩阵，将具有相关性的节点注入功率的变量样本矩阵转换为独立随机变量的样本矩 阵； 然后计算出各独立随机变量的期望值，将独立随机变量的样本矩阵减去各独立随 机变量的期望值，得到独立随机变量变化的样本矩阵；最后计算出独立随机变量变化的各 阶累积量。 本专利技术装置的优选方案中，概率潮流计算模块中，节点电压变化的各阶累积量通 过Cholesky分解所得的下三角矩阵修正概率潮流计算公式计算得到，具体流程为 ： 1)根据确定性潮流计算所得的节点电压确定值及节点电流确定值建立PV节点注 入功率影响下的概率潮流公式，然后利用PV节点下三角矩阵修正所述PV节点注入功率影 响下的概率潮流计算公式，得到修正的概率潮流计算公式如下： 【权利要求】1. 一种电网潮流安全预测装置，其特征在于，该装置包括数据采集处理模块、概率潮流 计算模块、分析预警模块； 所述数据采集处理模块，首先采集电网的网络拓扑信息和节点注入功率数据，所述电 网的网络拓扑信息包括系统节点编号、支路编号、节点性质、支路阻抗、线路对地电纳和变 压器变比，然后根据节点注入功率数据中的节点注入功率标志，判断节点注入功率是否为 具有相关性的随机变量，如是，则读入具有相关性的随机变量与相关的其他随机变量之间 的相关系数； 所述概率潮流计算模块，根据具有相关性的节点注入功率的变量，确定独立随机变量 变化的各阶累积量，然后结合原始节点注入功率中的独立随机变量，计算得到节点电压变 化的各阶累积量，进而得到节点电压变化分布函数和支路潮流变化分布函数；同时结合根 据确定性潮流计算得到节点电压确定值和支路潮流确定值，最终得到节点电压分布函数和 支路潮流分布函数； 所述的分析预警模块，依据节点电压的分布函数和支路潮流的分布函数，与电网节点 电压与支路潮流的限值作比较，得到节点电压与支路潮流的越限概率，然后分析电网潮流 安全，并预警潮流可能越限位置。2. 根据权利要求1所述的电网潮流安全预测装置，其特征在于，所述概率潮流计算模 块中，确定独立随机变量变化的各阶累积量的具体流程为： 首先对具有相关性的节点注入功率的变量，利用三阶多项式正态变换建立样本矩阵， 根据对具有相关性的节点注入功率变量的相关系数矩阵进行Cholesky分解所得的下三角 矩阵，将具有相关性的节点注入功率的变量样本矩阵转换为独立随机变量的样本矩阵； 然后计算出各独立随机变量的期望值，将独立随机变量的样本矩阵减去各独立随机变 量的期望值，得到独立随机变量变化的样本矩阵；最后计算出独立随机变量变化的各阶累 积量。3. 根据权利要求1或2所述的电网潮流安全预测装置，其特征在于，所述概率潮流计算 模块中，节点电压变化的各阶累积量通过Cholesky分解所得的下三角矩阵修正概率潮流 计算公式计算得到，具体流程为 ： 1)根据确定性潮流计算所得的节点电压确定值及节点电流确定值建立PV节点注入功 率影响下的概率潮流公式，然后利用PV节点下三角矩阵修正所述PV节点注入功率影响下 的概率潮流计算公式，得到修正的概率潮流计算公式如下：再通过所述修正的概率潮流计算公式得到PV节点注入功率影响下的PV节点电压实部 变化的各阶累积量、PQ节点电压实部变化的各阶累积量和PQ节点电压 虚部变化的各阶累积量根据下式计算PV节点注入功率影响下的PV节点电压虚部变化的各阶累积量其中为修正的系统导纳矩阵，V表示累积量的阶数，表示修正的PV节点注 入有功变本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电网潮流安全预测装置，其特征在于，该装置包括数据采集处理模块、概率潮流计算模块、分析预警模块；所述数据采集处理模块，首先采集电网的网络拓扑信息和节点注入功率数据，所述电网的网络拓扑信息包括系统节点编号、支路编号、节点性质、支路阻抗、线路对地电纳和变压器变比，然后根据节点注入功率数据中的节点注入功率标志，判断节点注入功率是否为具有相关性的随机变量，如是，则读入具有相关性的随机变量与相关的其他随机变量之间的相关系数；所述概率潮流计算模块，根据具有相关性的节点注入功率的变量，确定独立随机变量变化的各阶累积量，然后结合原始节点注入功率中的独立随机变量，计算得到节点电压变化的各阶累积量，进而得到节点电压变化分布函数和支路潮流变化分布函数；同时结合根据确定性潮流计算得到节点电压确定值和支路潮流确定值，最终得到节点电压分布函数和支路潮流分布函数；所述的分析预警模块，依据节点电压的分布函数和支路潮流的分布函数，与电网节点电压与支路潮流的限值作比较，得到节点电压与支路潮流的越限概率，然后分析电网潮流安全，并预警潮流可能越限位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：喻洁，仇式鹍，梅军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。