专利名称：一种基于风电波动规律的连续潮流计算方法
技术领域：
本发明涉及风光电并网技术领域，具体地，涉及一种基于风电波动规律的连续潮流计算方法。
背景技术：
近年来，随着我国能源结构的调整，绿色能源愈发得到重视。风光电是具有可再生性的绿色能源，与此同时，由于风光电自身随机性和间歇性等不可调度的特点，对含有风电机组的潮流计算提出新的要求。含有风电机组的潮流计算常用方法，主要有
⑴将风机接入点视为PQ节点(PQ节点的有功功率P和无功功率Q是给定的，节点电压V和相位S是待求量)，即根据给定风速和功率因素，算出风电机组的有功功率和无功功率；但该方法没有充分考虑风机无功的实时变化；
(2)风电场采用RX模型，此模型充分考虑风力发电机的输出功率特性，比其他模型完善；但在模型中将迭代过程需要分为两步常规潮流迭代计算和异步风力发电机的滑差迭代计算，其总的迭代次数较多，收敛速度慢。为此，选择兼顾风电的波动性特点和计算的速度要求的潮流计算方法尤为重要。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在未充分顾及风电波动性与计算速度慢等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于风电波动规律的连续潮流计算方法，以实现兼顾风电波动性、且计算速度快的优点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种基于风电波动规律的连续潮流计算方法，包括
a、采用泊松Poisson过程的分析方法，对风电场的有功功率波动特性进行分析，并建立概率模型；
b、根据步骤a所得概率模型与风电功率变化的统计结果，确定风电出力波动的时间间隔、及风电场功率的出力变化情况，得到风电出力的波动规律；
c、根据步骤b所得风电出力的波动规律，在相同时间间隔内，进行连续潮流计算，得出状态变量值；
d、对步骤c所得状态变量值进行分析，分析大规模风光电接入对潮流影响，得出风电对潮流的影响。
进一步地，在步骤b中，所述风电出力波动的时间间隔，通过Poisson过程的分析方法得出；所述风电场功率的出力变化情况，服从正态分布。进一步地，在步骤b中，所述确定风电出力波动的时间间隔的操作，具体包括根据概率统计分析，确定潮流计算的间隔时间、以及潮流计算时的风电出力情况。
进一步地,在步骤a中,所述泊松Poisson过程的分析方法,对风电场的有功功率波动特性进行分析的操作，具体包括
al、基于风电场功率波动的时间间隔，获取风电功率波动特性；即，
观测时刻#功率波动A在一
个概率空间出现的次数，选择一个计数过程"％ ,其中s2Cl,满足^) = 0 ;
上述过程称为Poisson过程，将上述过程定义为
⑵不相交区间上增量相互独立；
⑶>0 ,当— 时，设全网风电的月度装机容量为Fjt，
a2、上述Poisson过程的到达时间间隔是独立分布的随机变量，得到的计数过程称为更新过程；即，
设为一列具有共同分布F的独立随机变量，其中《 =U-I* ；
假设 F(0)=P{Tn =0><1，令 A =取=Jf7iipCO ’ 由 Tn >0, F(O)<I 可知，
0 < // < OD ;
设^； n ,,则计数过程更新为f，其中 n。
Sa = ltItN = sn {n, S11 <t}t>0进一步地,在步骤a中,所述泊松Poisson过程的分析方法,对风电场的有功功率波动特性进行分析的操作，具体还包括
a3、获取风电场功率的出力变化情况，SP，
由于风电有功功率相对变动，呈现正态分布的特点，设TeT ,功率相对变动
PiO为正态随机过程；
如果任意时间段f及h—heT，则pft)…JJCfj是 维正态向量B难正态分布Pi^)的密度函数为
F(x) 二 ^(x ~g^(x~g>r];
其中，M为正定的协方差阵；则功率的任意时间段的相对变动率为
=(i^/jF^)xlOOi% =P叫-Fpjj/FijxlOtW^ .
如果4 e=1,否则NQm) = 0 ’此时比率为0 =；式中，
Pa为任意时段风电出力波动值，Plt为月度装机容量，Ia为波动率，为概率区间，戰猫)为计数过程。本发明各实施例的基于风电波动规律的连续潮流计算方法，由于包括采用泊松Poisson过程的分析方法，对风电场的有功功率波动特性进行分析，并建立概率模型；根据所得概率模型与风电功率变化的统计结果，确定风电出力波动的时间间隔、及风电场功率的出力变化情况，得到风电出力的波动规律；根据所得风电出力的波动规律，在相同时间间隔内，进行连续潮流计算，得出状态变量值；对所得状态变量值进行分析，分析大规模风光电接入对潮流影响，得出风电对潮流的影响；可以通过对风电有功功率的波动特性及功率特性进行分析，得到不同容量风电依概率接入网对电网潮流影响的详实数据，对于减少风电上 网对系统造成的电压波动、提高系统稳定裕度及风电并网点电压水平、降低网损等都将具有十分重要的意义；从而可以克服现有技术中未充分顾及风电波动性与计算速度慢的缺陷，以实现兼顾风电波动性、且计算速度快的优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中
图I为根据本发明基于风电波动规律的连续潮流计算方法的流程示意 图2为某区域风电波动规律的概率统计(即国内某风电场5min内风电功率变化率概率分布)示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。根据本发明实施例，提供了一种基于风电波动规律的连续潮流计算方法。如图I所示，本实施例包括
步骤100 :采用泊松Poisson过程的分析方法，对风电场的有功功率波动特性进行分析，并建立概率模型；
在步骤100中，采用泊松Poisson过程的分析方法，对风电场的有功功率波动特性进行分析的操作，具体包括
㈠基于风电场功率波动的时间间隔，获取风电功率波动特性；即，
观测时刻#功率波动^在一个概率空间出现的次数，选择一个计数过程~,
其中iS 0 ,满足#00 ;
上述过程称为Poisson过程，将上述过程定义为
WNm=0 ；
⑵不相交区间上增量相互独立；
⑶AiX),当= . 时，设全网风电的月度装机容量为Pm.,
权利要求
1.一种基于风电波动规律的连续潮流计算方法，其特征在于，包括 a、采用泊松Poisson过程的分析方法，对风电场的有功功率波动特性进行分析，并建立概率模型； b、根据步骤a所得概率模型与风电功率变化的统计结果，确定风电出力波动的时间间隔、及风电场功率的出力变化情况，得到风电出力的波动规律； c、根据步骤b所得风电出力的波动规律，在相同时间间隔内，进行连续潮流计算，得出状态变量值； d、对步骤C所得状态变量值进行分析，分析大规模风光电接入对潮流影响，得出风电对潮流的影响。
2.根据权利要求I所述的基于风电波动规律的连续潮流计算方法，其特征在于，在步骤b中，所述风电出力波动的时间间隔，通过Poisson过程的分析方法得出；所述风电场功率的出力变化情况，服从正态分布。
3.根据权利要求I所述的基于风电波动规律的连续潮流计算方法，其特征在于，在步骤b中，所述确定风电出力波动的时间间隔的操作，具体包括根据概率统计分析，确定潮流计算的间隔时间、以及潮流计算时的风电出力情况。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于风电波动规律的连续潮流计算方法，其特征在于，在步骤a中，所述泊松Poisson过程的分析方法，对风电场的有功功率波动特性进行分析的操作，具体包括 al、基于风电场功率波动的时间间隔，获取风电功率波动特性；即，观测时刻 功率波动. 在一个概率空间出现的次数，选择一个计数过程,其中
5.根据权利要求4所述的基于风电波动规律的连续潮流计算方法，其特征在于，在步骤a中，所述泊松Poisson过程的分析方法，对风电场的有功功率波动特性进行分析的操作，具体还包括 a3、获取风电场功率的出力变化情况，SP， 由于风电有功功率相对变动，呈现正态分布的特点，设T =k ]Uer ,功率相对变动PiO为正态随机过程； 如果任意时间段 及I1^tnGT，则Pft) ··· PiO是B维正态向量，Π维正态分布的密度函数为
全文摘要
本发明公开了一种基于风电波动规律的连续潮流计算方法，包括采用泊松过程的分析方法，对风电场的有功功率波动特性进行分析，建立概率模型；根据所得概率模型与风电功率变化的统计结果，确定风电出力波动的时间间隔、风电场功率的出力变化情况，得到风电出力的波动规律；根据所得波动规律，在相同时间间隔内，进行连续潮流计算，得出状态变量值；对所得状态变量值进行分析，分析大规模风光电接入对潮流影响，得出风电对潮流的影响。本发明所述基于风电波动规律的连续潮流计算方法，可以实现兼顾风电波动性、且计算速度快的优点，并根据实际电网数据进行应用，证明了其正确性及实用性。
文档编号G06F19/00GK102682222SQ20121016226
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者乾维江, 但扬清, 倪赛赛, 刘文颖, 刘景延, 刘茜, 卢甜甜, 吴晓丹, 吴耀昊, 周喜超, 周海洋, 张小敏, 徐鹏, 文晶, 曹俊龙, 李亚龙, 李扬, 李波, 杜波, 杜珣, 杨斌, 杨楠, 梁才, 梁福波, 梁纪峰, 王久成, 王佳明, 葛润东, 谢昶, 赵子兰, 邢晶, 郑伟, 金娜, 钟佳辰, 门德月, 靳丹 申请人:华北电力大学, 甘肃省电力公司电力科学研究院