微電網(wǎng)概率潮流計(jì)算與特性分析.pdf

1、微電網(wǎng)中含有多種不同類型的分布式電源，分布式電源有功出力具有不確定性和波動(dòng)性的特點(diǎn)。同時(shí)微電網(wǎng)具有許多不同于大電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征，各支路潮流流向不再是單一的流動(dòng)方向，使得微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性更加復(fù)雜。因此研究微電網(wǎng)潮流問題對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的前期規(guī)劃及后期運(yùn)行維護(hù)具有重要意義。本文從確定性潮流計(jì)算出發(fā)，圍繞概率潮流計(jì)算對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行了研究分析。
　　鑒于確定性潮流分析是概率潮流計(jì)算的基礎(chǔ)，本文首先建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、

2、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的確定性數(shù)學(xué)模型，并針對(duì)傳統(tǒng)前推回代潮流算法只能處理PQ類型節(jié)點(diǎn)的不足進(jìn)行改進(jìn)，采用了一種基于支路電流的前推回代法。該算法以支路電流代替支路功率作為前推過程的變量，通過在每一次迭代時(shí)修正無功功率來處理不同類型節(jié)點(diǎn)。仿真結(jié)果表明該改進(jìn)算法具備線性收斂的特性且收斂精度較高。
　　針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中分布式電源有功功率出力具有間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，建立了不同類型分布式電源的概率數(shù)學(xué)模型，采用了三點(diǎn)估計(jì)法與

3、牛頓拉夫遜相結(jié)合的微電網(wǎng)概率潮流算法。該算法不受隨機(jī)變量概率分布類型限制，能夠?qū)θ我忸愋偷碾S機(jī)變量進(jìn)行矩估計(jì)計(jì)算。以微電網(wǎng)系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明該算法能夠準(zhǔn)確有效地反映出微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性，具有較好的實(shí)用價(jià)值。
　　由于上述微電網(wǎng)概率潮流算法要求輸入隨機(jī)變量是相互獨(dú)立的，但實(shí)際對(duì)于地理位置相近的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速之間以及光伏電站的光照強(qiáng)度之間是具有相關(guān)性的，因此提出一種考慮了輸入隨機(jī)變量相關(guān)性的概率潮流算法。該算法首先利用三

4、階多項(xiàng)式正態(tài)變換對(duì)相關(guān)性隨機(jī)變量進(jìn)行處理，再結(jié)合三點(diǎn)估計(jì)法對(duì)經(jīng)過處理后的獨(dú)立非正態(tài)隨機(jī)變量產(chǎn)生點(diǎn)估計(jì)值，代入潮流方程式中解出輸出變量的點(diǎn)估計(jì)值，利用Gram-Charlier級(jí)數(shù)展開擬合出節(jié)點(diǎn)電壓及支路功率的概率統(tǒng)計(jì)特性曲線。仿真結(jié)果表明該算法具有較好的準(zhǔn)確性和有效性，能夠合理全面地反映計(jì)及風(fēng)光相關(guān)性的微電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性。所用變換方法彌補(bǔ)了三點(diǎn)估計(jì)法不能處理相關(guān)性隨機(jī)變量的不足，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
　　為進(jìn)一步分析微電網(wǎng)的運(yùn)行特性