【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电场电力系统的
，特别是涉及一种考虑多个风电出力随机性的电力系统电压概率的评估方法。
技术介绍
在电力系统中，风电出力具有随机性，无法准确对电力系统的节点电压的CDF(Cumulativedistributionfunction，随机变量的累积分布函数)和PDF(Probabilisticdensitydistribution，随机变量的概率密度函数)进行评估。为了获得节点电压的CDF与PDF，目前主要存在方法有两类：线性化方法以及蒙特卡洛仿真。其中，线性化方法主要是将输出变量(节点电压)近似写成输入变量(风功率)的线性函数，然后再根据一些概率运算法则来计算节点电压的CDF和PDF。但是，传统线性化方法的缺点在于假设节点电压与风电功率之间服从线性关系，忽略了二者之间的非线性，准确度不高。而蒙特卡洛仿真的实施方案是先形成大量的风功率样本点，然后在每一个样本点计算潮流，从而得到对应的节点电压的样本。最后，将节点电压的样本进行统计，得到节点电压的CDF和PDF。但是，蒙特卡洛仿真法的缺点在于需要进行大量的抽样生成样本点，并在这些样本点进行潮流计算，计算时间长。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种考虑多个风电出力随机性的电力系统电压概率的评估方法，可准确获得节点电压的累积分布函数。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种考虑多个风电出力随机性的电力系统电压概率的评估方...
【技术保护点】
一种考虑多个风电出力随机性的电力系统电压概率的评估方法，其特征在于，所述评估方法包括：步骤一：根据多个风电场的风功率预测值矩阵和风功率实际值样本矩阵，确定高斯混合模型中各个高斯分量对应的权重系数、均值向量以及协方差系数矩阵；步骤二：计算节点电压对所述风功率预测值矩阵的一阶灵敏度矩阵和二阶灵敏度向量矩阵；步骤三：根据所述一阶灵敏度矩阵、所述二阶灵敏度向量矩阵、所述各个高斯分量对应的均值向量以及协方差系数矩阵确定各个所述高斯分量对应的节点电压的累积分布函数；步骤四：根据各个所述高斯分量对应的节点电压的累积分布函数及权重系数，确定高斯混合模型所对应的节点电压的累积分布函数。
【技术特征摘要】
1.一种考虑多个风电出力随机性的电力系统电压概率的评估方法，其特征在于，所述
评估方法包括：
步骤一：根据多个风电场的风功率预测值矩阵和风功率实际值样本矩阵，确定高斯混
合模型中各个高斯分量对应的权重系数、均值向量以及协方差系数矩阵；
步骤二：计算节点电压对所述风功率预测值矩阵的一阶灵敏度矩阵和二阶灵敏度向量
矩阵；
步骤三：根据所述一阶灵敏度矩阵、所述二阶灵敏度向量矩阵、所述各个高斯分量对应
的均值向量以及协方差系数矩阵确定各个所述高斯分量对应的节点电压的累积分布函数；
步骤四：根据各个所述高斯分量对应的节点电压的累积分布函数及权重系数，确定高
斯混合模型所对应的节点电压的累积分布函数。
2.根据权利要求1所述的考虑多个风电出力随机性的电力系统电压概率的评估方法，
其特征在于，在步骤一中，所述权重系数、均值向量以及协方差系数矩阵的计算方法分别包
括：
在电力系统数据库中提取W个风电场的风功率预测值形成风功率预测值矩阵P：
P＝[p1,p2,...,pW]T--------(1)；
在对应的W个电场中均提取I个样本的风功率实际值形成风功率实际值样本矩阵，计算
第i个风功率实际值与对应的风功率预测值的差值，获得第i个样本的风功率预测误差样本
Xi：
X i = [ x i 1 , x i 2 , ... , x i W ] - - - ( 2 ) ]]>其中，表示第i个样本中第w个风电场的风功率预测误差，i＝1,2,....I；
根据风功率预测误差样本Xi，通过期望最大化算法确定多组权重系数、均值向量以及协
方差系数矩阵，其中，根据各组权重系数、均值向量以及协方差系数矩阵形成高斯混合模
型，所述高斯混合模型中包含M个高斯分量，ωm、μm、∑m分别表示第m个高斯分量对应的权重
系数、均值向量及协方差系数矩阵矩阵。
3.根据权利要求2所述的考虑多个风电出力随机性的电力系统电压概率的评估方法，
其特征在于，在步骤二中，
所述一阶灵敏度矩阵Δ的每一项按照以下公式确定：
其中，w1∈[1,W]，Yk表示根据潮流方程确
定的第k个节点电压，是将第w1个风电场的风功率赋值为后根据
潮流方程确定的第k个节点电压，是将第w1个风电场的风功率赋值为后根据潮流
方程确定的第k个节点电压；
所述二阶灵敏度矩阵Γ每一项按照以下公式确定：
∂ 2 Y k ∂ p w 1 ∂ p w 2 = Y k ( p w 1 + Δp w 1 , p w 2 + Δp w 2 ) + Y k ( p w 1 , p w 2 ) - Y k ( p w 1 , p w 2 + Δp w 2 ) - Y k ( p w 1 + Δp w 1 , p w 2 ) Δp w 1 Δp w 2 - - ]]> - - - - - - ( 4 ) ; ]]>其中，w2∈[1,W]，是将第w1个风电场的风功率赋值为
并且第w2个风电场的风功率赋值为后根据潮流方程确定的第k个
节点电压，是将第w1个风电场的风功率赋值为并且第w2个风电场的风功率赋
值为后根据潮流方程确定的第k个节点电压，是将第w1个风电场的风
功率赋值为并且第w2个风电场的风功率赋值为后根据潮流方程确定的第k
个节点电压，是将第w1个风电场的风功率赋值为并且第w2个
风电场的风功率赋值为后根据潮流方程确定的第k个节点电压。
4.根据权利要求3所述的考虑多个风电出力随机性的电力系统电压概率的评估方法，
其特征在于，在步骤三中，各个所述高斯分量对应的节点电压的累积分布函数的计算方法
包括：
根据公式确定Zm和Lm；其中，Zm为Σm的乔里斯基矩阵，
Λ为的特征值组成的对角阵，Lm为由的右特征向量组成的矩阵；
提取Λ中的第j个元素aj；
计算(ΔT+μmTΓ)ZmLm-1，提取(ΔT+μmTΓ)ZmLm-1中的第j个元素bj；
根据公式确定参数c，其中θ为在风功率预测误
差为0时根据潮流方程确定的第k个节点电压数值；
根据以下公式确定第m个高斯分量所对应的节点电压的累积分布函数Ykm的分位点
F Y m - 1 ( α ) = Φ - 1 ( α ) + 1 6 ( Φ - 1 ( α ) 2 - 1 ) k 3 + 1 24 ( Φ - 1 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，沈沉，刘锋，王志文，田蓓，张爽，顾雨嘉，李旭涛，李宏强，
申请(专利权)人：国网宁夏电力公司电力科学研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64
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。