一种解析式概率潮流计算方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种解析式概率潮流计算方法、装置及存储介质。本发明专利技术在通过线性潮流模型确定节点的注入功率与电力系统的运行状态之间的映射关系后，采用一阶多项式拟合校正方法修正电力系统的运行状态，使修正后的电力系统的运行状态更加接近真实的运行状态，根据节点的注入功率与修正后的电力系统的运行状态之间的映射关系，更新线性潮流模型，利用更新后的线性潮流模型进行解析式概率潮流计算，从而有效提高概率潮流计算精度。效提高概率潮流计算精度。效提高概率潮流计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种解析式概率潮流计算方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力系统运行分析
，尤其涉及一种解析式概率潮流计算方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]大规模风电并网将会给电力系统带来不可忽视的随机性。在电力系统运行中，这种注入功率的随机性的影响之一是造成线路传输功率出现波动，甚至出现线路过载。为了量化评估这种由风电随机性引起的线路潮流越限风险，采用概率潮流(Probabilistic Load Flow，PLF)计算方法来分析风电并网后电力系统的运行情况。常用的概率潮流计算方法有蒙特卡洛仿真法(Monte Carlo Simulation Method，MCSM)。蒙特卡洛仿真法的最大缺点在于需要大规模采样数据，耗时较长。为了快速准确地进行概率潮流计算，尤其是计算多条线路功率的联合概率分布，迫切要求发展解析式概率潮流计算方法。但现有的解析式概率潮流计算方法往往仅利用线性潮流模型实现节点注入功率到电力系统运行状态的映射，在计算精度上有所欠缺，如何有效提高概率潮流计算精度，成为当前的研究热点。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种解析式概率潮流计算方法、装置及存储介质，能够有效提高概率潮流计算精度。
[0004]为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术一实施例提供一种解析式概率潮流计算方法，包括：
[0005]根据接入电力系统的节点的注入功率，构建高斯混合模型，并采用EM算法，根据所述节点的注入功率的历史数据得到所述高斯混合模型的参数集，基于所述参数集更新所述高斯混合模型；
[0006]根据所述电力系统的电导、电纳信息和所述节点的注入功率，构建线性潮流模型，以通过所述线性潮流模型确定所述节点的注入功率与所述电力系统的运行状态之间的映射关系；
[0007]采用一阶多项式拟合校正方法修正所述电力系统的运行状态，并根据所述节点的注入功率与修正后的电力系统的运行状态之间的映射关系，更新所述线性潮流模型；
[0008]通过所述高斯混合模型和所述线性潮流模型，将所述节点的注入功率的概率分布映射到所述修正后的电力系统的运行状态的概率分布，得到所述电力系统的运行状态的概率潮流。
[0009]进一步地，所述高斯混合模型为：
[0010][0011]其中，ω
j
为第j个高斯分量的权重系数，ω
j
>0，J为高斯分量的总数；
N
j
(
·
)为第j个高斯分量，X为所述节点的注入功率，μ
j
、σ
j
分别为第j个高斯分量的均值向量和协方差矩阵，W为所述节点的注入功率的维度，det(.)为矩阵行列式，T表示矩阵的转置。
[0012]进一步地，所述线性潮流模型为：
[0013][0014]其中，θ、V分别为所述节点的电压相角和电压幅值，P、Q分别为所述节点的注入功率中的有功功率和无功功率，下标R表示Vθ节点构成的集合，K表示PV节点和Vθ节点构成的集合，S表示PV节点和PQ节点构成的集合，表示PQ节点构成的集合，Vθ节点表示电压幅值和电压相位给定，有功功率和无功功率是待求量的节点，PV节点表示有功功率和电压幅值给定，无功功率和电压相位是待求量的节点，PQ节点表示有功功率和无功功率给定，电压幅值和电压相位是待求量的节点；Λ、C均为由所述电力系统的电导、电纳信息构成的参数矩阵，G、B分别为电导矩阵和电纳矩阵，上标'表示忽略所有接地支路的电纳矩阵，N为PV节点和PQ节点的个数之和，M为PQ节点的个数。
[0015]进一步地，所述节点的注入功率与所述电力系统的运行状态之间的映射关系，为：
[0016][0017]其中，Y为所述电力系统的运行状态，X为所述节点的注入功率，β和γ均为预设参数，T表示矩阵的转置。
[0018]进一步地，所述采用一阶多项式拟合校正方法修正所述电力系统的运行状态，具体为：
[0019]随机生成多组功率数据作为多组所述节点的注入功率，采用交流潮流计算方法得到多组电力系统的实际运行状态，以及通过所述线性潮流模型得到多组电力系统的理论运行状态；
[0020]将多组所述电力系统的实际运行状态和多组所述电力系统的理论运行状态代入预先定义的一阶多项式方程，得到所述一阶多项式方程的系数，并基于所述系数更新所述一阶多项式方程；
[0021]在通过所述线性潮流模型得到所述电力系统的运行状态后，将所述电力系统的运行状态代入所述一阶多项式方程，得到所述修正后的电力系统的运行状态。
[0022]进一步地，所述一阶多项式方程为：
[0023]Y
(AC)
＝ρY+ζ；
[0024]其中，Y
(AC)
为所述电力系统的实际运行状态，Y为所述电力系统的理论运行状态，ρ
和均为所述系数。
[0025]进一步地，所述修正后的电力系统的运行状态为：
[0026][0027]其中，X为所述节点的注入功率，Λ、C均为由所述电力系统的电导、电纳信息构成的参数矩阵，β和γ均为预设参数，T表示矩阵的转置，N为PV节点和PQ节点的个数之和，M为PQ节点的个数，PV节点表示有功功率和电压幅值给定，无功功率和电压相位是待求量的节点，PQ节点表示有功功率和无功功率给定，电压幅值和电压相位是待求量的节点。
[0028]进一步地，所述参数集包括各个高斯分量的权重系数、均值向量和协方差矩阵。
[0029]第二方面，本专利技术一实施例提供一种解析式概率潮流计算装置，包括：
[0030]高斯混合模型构建模块，用于根据接入电力系统的节点的注入功率，构建高斯混合模型，并采用EM算法，根据所述节点的注入功率的历史数据得到所述高斯混合模型的参数集，基于所述参数集更新所述高斯混合模型；
[0031]线性潮流模型构建模块，用于根据所述电力系统的电导、电纳信息和所述节点的注入功率，构建线性潮流模型，以通过所述线性潮流模型确定所述节点的注入功率与所述电力系统的运行状态之间的映射关系；
[0032]运行状态修正模块，用于采用一阶多项式拟合校正方法修正所述电力系统的运行状态，并根据所述节点的注入功率与修正后的电力系统的运行状态之间的映射关系，更新所述线性潮流模型；
[0033]概率潮流计算模块，用于通过所述高斯混合模型和所述线性潮流模型，将所述节点的注入功率的概率分布映射到所述修正后的电力系统的运行状态的概率分布，得到所述电力系统的运行状态的概率潮流。
[0034]第三方面，本专利技术一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的解析式概率潮流计算方法。
[0035]本专利技术的实施例，具有如下有益效果：
[0036]通过根据接入电力系统的节点的注入功率，构建高斯混合模型，并采用EM算法，根据节点的注入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种解析式概率潮流计算方法，其特征在于，包括：根据接入电力系统的节点的注入功率，构建高斯混合模型，并采用EM算法，根据所述节点的注入功率的历史数据得到所述高斯混合模型的参数集，基于所述参数集更新所述高斯混合模型；根据所述电力系统的电导、电纳信息和所述节点的注入功率，构建线性潮流模型，以通过所述线性潮流模型确定所述节点的注入功率与所述电力系统的运行状态之间的映射关系；采用一阶多项式拟合校正方法修正所述电力系统的运行状态，并根据所述节点的注入功率与修正后的电力系统的运行状态之间的映射关系，更新所述线性潮流模型；通过所述高斯混合模型和所述线性潮流模型，将所述节点的注入功率的概率分布映射到所述修正后的电力系统的运行状态的概率分布，得到所述电力系统的运行状态的概率潮流。2.如权利要求1所述的解析式概率潮流计算方法，其特征在于，所述高斯混合模型为：其中，ω
j
为第j个高斯分量的权重系数，ω
j
＞0，J为高斯分量的总数；N
j
(
·
)为第j个高斯分量，X为所述节点的注入功率，μ
j
、σ
j
分别为第j个高斯分量的均值向量和协方差矩阵，W为所述节点的注入功率的维度，det(.)为矩阵行列式，T表示矩阵的转置。3.如权利要求1所述的解析式概率潮流计算方法，其特征在于，所述线性潮流模型为：其中，θ、V分别为所述节点的电压相角和电压幅值，P、Q分别为所述节点的注入功率中的有功功率和无功功率，下标R表示Vθ节点构成的集合，K表示PV节点和Vθ节点构成的集合，S表示PV节点和PQ节点构成的集合，表示PQ节点构成的集合，Vθ节点表示电压幅值和电压相位给定，有功功率和无功功率是待求量的节点，PV节点表示有功功率和电压幅值给定，无功功率和电压相位是待求量的节点，PQ节点表示有功功率和无功功率给定，电压幅值和电压相位是待求量的节点；Λ、C均为由所述电力系统的电导、电纳信息构成的参数矩阵，G、B分别为电导矩阵和电纳矩阵，上标'表示忽略所有接地支路的电纳矩阵，N为PV节点和PQ节点的个数之和，M为PQ节点的个数。4.如权利要求3所述的解析式概率潮流计算方法，其特征在于，所述节点的注入功率与所述电力系统的运行状态之间的映射关系，为：
其中，Y为所述电力系统的运行状态，X为所述节点的注入功率，β和γ均为预设参数，T表示矩阵的转置。5.如权利要求1所述的解析式概率潮流计算方法，其特征在于，所述采用一阶多项式拟合校正方法修正所述电力系统的运行状态，具体为：随机生成多...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨银国，陆秋瑜，伍双喜，朱誉，林英明，于珍，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：