【技术实现步骤摘要】
一种半不变量法概率潮流计算方法
本专利技术涉及电力系统概率潮流计算，特别是涉及一种半不变量法概率潮流计算方法。
技术介绍
电力系统本来就存在大量的随机性因素，随着电力工业的发展，以风、光等为代表的可再生能源发电在电力系统的渗透率不断提高，系统面临更多的不确定性。电动汽车和主动负荷的广泛应用，大大增强了电力系统源-网-荷之间的互动性，导致电力系统运行方式日趋复杂和多变。概率潮流PLF(ProbabilisticLoadFlow)计算能全面有效考虑电力系统规律性的不确定性因素对系统运行特性的影响，受到广泛的关注。电力系统中概率潮流计算方法有多种。其中，半不变量法概率潮流计算方法(PLFbasedonCumulantMethod，PLF-CM)先将非线性潮流方程线性化，然后采用半不变量间简单的代数运算代替复杂的卷积运算得到输出随机变量的概率分布，计算简单，只需一次计算就能得到系统的潮流分布，受到广泛的关注。目前已有的实现方案有：1、基于Gram-Charlier级数展开的PLF-CM；2、基于分段线性化技术的PLF-CM；3、基于统计矩和Cornish-Fisher级数...
【技术保护点】
1.一种半不变量法概率潮流计算方法，其特征在于，包括以下步骤；S1：输入初始数据，包括电力系统数据、随机变量X的CDF及PDF；S2：采用相关性随机变量样本生成方法产生输入随机变量样本；S3：用牛顿‑拉夫逊算法在基准点进行一次确定性潮流计算，获得输出变量D0、Z0及灵敏度矩阵S0和T0；S4：判断随机变量X是否具有相关性，若是则转入步骤S5，若不是则转入步骤S8；S5：通过主元分析方法求得不相关向量Y和负载矩阵P；S6：根据随机变量X的各阶半不变量γ(v)与其各阶原点矩α(v)的关系求得Y的各阶半不变量ΔY(k)；S7：根据相关性，计算输出变量的各阶半不变量,转步骤S10；...
【技术特征摘要】
1.一种半不变量法概率潮流计算方法，其特征在于，包括以下步骤；S1：输入初始数据，包括电力系统数据、随机变量X的CDF及PDF；S2：采用相关性随机变量样本生成方法产生输入随机变量样本；S3：用牛顿-拉夫逊算法在基准点进行一次确定性潮流计算，获得输出变量D0、Z0及灵敏度矩阵S0和T0；S4：判断随机变量X是否具有相关性，若是则转入步骤S5，若不是则转入步骤S8；S5：通过主元分析方法求得不相关向量Y和负载矩阵P；S6：根据随机变量X的各阶半不变量γ(v)与其各阶原点矩α(v)的关系求得Y的各阶半不变量ΔY(k)；S7：根据相关性，计算输出变量的各阶半不变量,转步骤S10；S8：根据随机变量X的各阶半不变量γ(v)与其各阶原点矩α(v)的关系求得随机变量X的各阶半不变量ΔX(k)；S9：根据不相关性，求得输出变量的各阶半不变量；S10：采用Cornish-Fisher级数展开求得输出变量的CDF和PDF。2.根据权利要求1所述的一种半不变量法概率潮流计算方法，其特征在于，步骤S2中产生输入随机变量样本的过程包括；设随机变量x的CDF及PDF分别为F(x)和f(x)，则可根据式(7)所示等概率原则，将服从[0,1]区间均匀分布的随机变量u转化为指定分布随机变量x；式中：Φ(·)表示标准正态变量的CDF，F-1(·)为随机变量x的CDF的反函数；设m维随机变量X＝[x1,…,xi,…,xm]T的相关系数矩阵ρX＝(ρij)，基于Nataf变换产生服从指定分布的输入随机变量样本的步骤如下：S21：由Halton序列采样生成相互独立的样本矩阵Um×n＝[u1,u2,…,ui,…,um]T(ui＝[ui1,ui2,…,uin])；S22：通过式(8)将Um×n转换为独立正态分布样本矩阵Km×n＝[k1,k2,…,ki,…,km]T(ki＝[ki1,ki2,…,kin])；ki＝Φ-1(ui),i＝1,2,…,m(8)S23：为使Nataf变换前后随机变量间的相关系数保持不变，从K到具有相关性的正态分布样本矩阵K*的变换要按式(9)对ρX进行修正，得到修正后的相关系数矩阵S24：对进行SVD分解，并通过式(10)得到K*；K*＝LK(10)式中，L为奇异值分解后的矩阵，即：S25：将K*中的样本代入式(11)，得到具有相关性的均匀分布样本矩阵Ucorr；S26：由式(12)得到具有相关性的随机变量xi的样本；综上，利用Halton序列和SVD结合Nataf变换，可快速获得服从指定分布且相关系数矩阵满足给定条件的输入随机变量样本。3.根据权利要求2所述的一种半不变量法概率潮流计算方法，其特征在于，步骤S21中由Halton序列采样生成相互独立的样本矩阵Um×n的过程为；Halton序列是s维无穷序列族，是VanderCorput序列的扩展，一维的Halton序列即为VanderCorput序列，对任意整数n(n≥0)均可用为唯一的b(b≥2)进制数表示，即：式中，ai(n)∈{0,1,2,…,b-1}；定义函数Hb(n)为：式中，n由式(1)求得；则基为b的VanderCorput序列可表示为Hb(n)，s维Halton序列Us则是由不同的质数bj(j＝0,1,2,…,s)为基的VanderCorput序列构成，即：Us＝[Hb1(n),Hb2(n),…,Hbs(n)]T,(n＝1,2,…)(3)其中，取值S＝m×n，代入式(3)即可得到样本矩阵Um×n；由Halton序列法生成的采样点服从[0,1]上的均匀分布，当所研究的输入随机变量服从其它分布时，可通过Nataf变换将采样点转换成其它分布。4.根据权利要求2所述的一种半不变量法概率潮流计算方法，其特征在于，步骤S24中对进行SVD分解的过程为；多维输入随机变量X＝[x1,…,xi,…,xm]T的相关关系用其相关系数矩阵ρX来描述，传统PLF-CM方法采用的Cholesky分解无法处理ρX非正定或非满秩的情况，由于任意矩阵均存在SVD分解，可以采用它来处理ρX；定义：设A是秩为r的m×n实矩阵，ATA的特征值为λi(λ1≥λ2≥…≥λr≥λr+1＝…＝λn＝0)，则称为A的奇异值；SVD指对于矩阵A存在m阶正交矩阵U和n阶正交矩阵G，使得：A＝USGT(4)式中，S＝diag(α1,α2,…,αn)，当矩阵A为对称矩阵时，有U＝G；对SVD分解有定理：设K为m维独立标准正态分布向量，矩阵L由向量X的相关系数矩阵ρX的...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶嘉俊，叶舒怡，阮琪雅，宁立，欧嘉俊，李阳昊，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司肇庆供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44
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