基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算方法技术方案

该发明专利技术提出一种基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算方法。首先，对区域综合能源系统的输入随机变量进行建模，包括各能源子系统的负荷、耦合环节负荷和可再生能源出力。然后，使用Pearson相关系数描述能源子系统负荷之间的相关关系，并通过Nataf逆变换将独立标准正态空间中的随机样本转换为满足相关关系的样本。最后，通过Weibull分布和Beta分布描述风速和光照强度的随机特性，再根据相关性计算风电和光伏机组出力，然后基于蒙特卡洛模拟法进行区域综合能源系统概率多能流计算。流计算。流计算。

【技术实现步骤摘要】
基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算方法


[0001]本专利技术涉及蒙特卡洛模拟法领域和能流计算领域，具体为一种基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算方法。

技术介绍

[0002]随着全球经济的发展和人口的增加，能源需求不断增加，能源的可持续发展成为全球热门话题之一。区域综合能源系统是指将不同的能源形式、不同的能源利用方式和不同的能源应用领域进行有机结合，构建成一个系统化的能源利用体系，能够实现对多种能源的综合管理和经济调度，并提高能源利用效率。
[0003]为了实现区域综合能源系统的可持续发展，需要对不同能源的流动进行全面、准确的评估和分析。然而，随着可再生能源的大规模接入和负荷侧用能设备日益多样化，区域综合能源系统中增加了大量不确定性因素，包括不同能源系统负荷的不确定性、耦合环节负荷的不确定性、可再生能源出力的不确定性等。同时，随着不同能源系统间耦合程度的加深，耦合环节负荷的波动对整个区域综合能源系统能流产生的影响日趋显著。传统的计算方法难以满足其复杂性、不确定性和非线性的特点，亟需研究开发一种适用于区域综本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算方法，其特征在于：首先，对输入随机变量包括各能源子系统的负荷、耦合环节负荷和可再生能源出力进行建模；区域综合能源系统的规模通常不大，同一块区域中三个能源子系统的负荷存在一定的正相关关系，该发明使用Pearson相关系数描述能源子系统负荷之间的相关关系，通过Nataf逆变换将独立标准正态空间中的随机样本转换为满足相关关系的样本。在该相关性样本生成方法的基础上，基于蒙特卡洛模拟法进行区域综合能源系统概率多能流计算。2.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算方法，其特征在于：随着可再生能源的大规模接入和负荷侧用能设备日益多样化，区域综合能源系统中增加了大量不确定性因素，包括不同能源系统负荷的不确定性、耦合环节负荷的不确定性、可再生能源出力的不确定性等。同时，随着不同能源系统间耦合程度的加深，耦合环节负荷的波动对整个区域综合能源系统能流产生的影响日趋显著。因此，首先输入区域综合能源系统基础数据，包括可再生能源参数、节点负荷和Energy hub参数等，输入变量维数为n，确定采样次数N。主要步骤包括：Step 1：有功负荷的概率密度函数表示为：μ
Pe
、δ
Pe
分别为电力负荷的均值(p.u.)和标准差(p.u.)。Step 2：天然气、热力和Energy hub负荷的概率密度函数表示为：hub负荷的概率密度函数表示为：hub负荷的概率密度函数表示为：hub负荷的概率密度函数表示为：分别为天然气负荷的均值(MW)和标准差(MW)；分别为热力负荷的均值(MW)和标准差(MW)；分别为Energy hub负荷的均值(MW)和标准差(MW)。3.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算方法，其特征在于：区域综合能源系统系统实际运行中存在大量含相关性的非正态随机变量，其完整的概率分布信息通常难以获得，但各随机变量的边缘分布及相关系数矩阵则相对容易获取。该发明的做法是首先在正态空间中产生独立的序列，并利用相关性控制将其转化为含相关性的序列，最终利用变换将其映射到非正态的空间中。因此利用Pearson相关系数描述随机变量之间的相关关系，生成n维独立标准正态空间随机变量样本Z＝[Z
e
,Z
g
,Z
h
,Z
EH
,Z
PV
,Z
w
]，样本数量为N。对于一组随机变量T＝[T1,T2,
…
T
m
]，各个随机变量之间相关系数矩阵ρ中元素的计算方法为：
ρ
ij
为ρ第i行第j列元素；cov(T
i
,T
j
)为随机变量T
i
和T
j
的协方差；σ
i
和σ
j
分别为随机变量T
i
和T
j
的标准差。4.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算方法，其特征在于：结合Nataf变换，进行基于蒙特卡洛模拟法的区域综合能源系统概率多能流计算，得到输出状态变量的概率分布和数字特征，进而优化电力系统的设计和运行，提高电力系统的可靠性和稳定性。通过Nataf逆变换将Z转换为输入变量空间中满足相关关系的样本S＝[L
e
,L
g
,L
h
,Z
EH
,v,r]，S中包含各节点负荷、风速和光照强度样本。Step 1：对于m维输入变量X＝[X1,X2,
…
,X
m
]
T
，其相关系数矩阵为ρ
x...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨梦洁，许刚，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：