一种考虑机组随机故障的概率潮流计算方法
【专利摘要】本发明提供一种考虑机组随机故障的概率潮流计算方法，该方法包括如下步骤：准备潮流计算基础数据；计算母线负荷的半不变量；选择机组随机故障的事件组并求取事件组中各事件发生时的节点电压和支路潮流的概率分布；求取考虑机组随机故障的节点电压和支路潮流的概率分布；输出结果。本发明的方法采用交流潮流模型，将确定性潮流分析与全概率理论相结合，避免了机组故障在常规半不变量法中引起的误差；机组随机故障事件组的有限选取，提高了计算效率。本发明所提方法提高了半不变量法概率潮流计算的准确性，具备较高的计算效率，更全面深刻的揭示了电网运行状况，为电网规划和运行决策提供了更多有效的信息。
【专利说明】一种考虑机组随机故障的概率潮流计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种概率潮流计算方法，具体讲涉及一种考虑机组随机故障的概率潮流计算方法。
【背景技术】
[0002]潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算，是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，它根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压、网络中的功率分布以及功率损耗等。
[0003]目前，常规的潮流算法已经非常完善。其中，有代表性的有牛顿-拉夫逊法，快速解耦法。牛顿法具有计算精度高、收敛性能好的优点，快速解耦法结合电力系统的特点，对纯数学的牛顿法进行了解耦和合理的简化，使其在内存需求和计算速度上都有提高。但是常规潮流算法都是确定性算法，把负荷以及机组出力等都看作确定的值，而没有考虑系统随机因素的影响，对系统的分析结果有一定的局限性。概率潮流的提出，很大程度上解决了这一问题。在概率潮流算法中，负荷以及机组出力均作为输入的随机变量，通过较少的计算得到节点电压和支路潮流的概率分布，因而对系统有更全面的分析。
[0004]概率潮流计算主要包括蒙特卡罗模拟法和解析法。蒙特卡罗模拟法在采样规模足够大时，具有较高的计算精度，但耗时较长，通常作为其他概率潮流方法计算准确度的评价基准。解析法主要包括卷积法和半不变量法。卷积法计算复杂、耗时长，而半不变量法将独立随机变量的卷积和反卷积运算转化为简单的加减法，提高了计算效率，因此得到广泛的研究和应用。在常规半不变量法潮流计算中，机组故障常以节点注入功率的0-1分布来描述，这在交流潮流模型中会引起较大的误差。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种考虑机组随机故障的概率潮流计
算方法。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案:
[0007]一种考虑机组随机故障的概率潮流计算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:
[0008]A.准备潮流计算基础数据；
[0009]B.计算母线负荷的半不变量；
[0010]C.选取机组随机故障的事件组并求取事件组中事件发生时的节点电压和支路潮流的概率分布；
[0011]D.求取考虑机组随机故障的节点电压和支路潮流的概率分布；
[0012]E.输出结果。
[0013]优选地，步骤A中，所述基础数据包括:电网模型、设备参数、母线负荷概率分布描述、机组出力及强迫停运率。[0014]优选地，步骤B包括:
[0015]B-1.确定母线负荷的各阶原点矩；
[0016]B-2.计算母线负荷的各阶半不变量。
[0017]优选地,步骤C中,采用半不变量与Gram-Charlie级数展开相结合的方法,求取事件组中事件发生时的节点电压和支路潮流的概率分布；所述步骤C包括:
[0018]C-1.线性化交流潮流方程；
[0019]所述线性化用下式表达:
【权利要求】
1.一种考虑机组随机故障的概率潮流计算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: A.准备潮流计算基础数据； B.计算母线负荷的半不变量； C.选取机组随机故障的事件组并求取事件组中事件发生时的节点电压和支路潮流的概率分布； D.求取考虑机组随机故障的节点电压和支路潮流的概率分布； E.输出结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中，所述基础数据包括:电网模型、设备参数、母线负荷概率分布描述、机组出力及强迫停运率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B包括: B-1.确定母线负荷的各阶原点矩； B-2.计算母线负荷的各阶半不变量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中,采用半不变量与Gram-Charlie级数展开相结合的方法，求取事件组中事件发生时的节点电压和支路潮流的概率分布；所述步骤C包括: C-1.线性化交流潮流方程； 所述线性化用下式表达:
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D包括: D-1.根据机组的停运率，得到事件组中各事件出现的概率； D-2.根据全概率公式，求取考虑机组随机故障的节点电压和支路潮流的概率分布。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤E包括:将考虑机组随机故障的各节点电压和支路潮流的概率分布输出；输出形式包括:曲线和表格。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤C-2中，所述关注的支路和断面包括:设备故障情况下的潮流转移路径和区域间的输电功率通道。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤C-3如下式表达:
【文档编号】G06F19/00GK103995982SQ201410251287
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】张传成, 戴赛, 丁强, 许丹, 蔡帜, 闫翠会, 董炜, 韩彬, 朱翊, 门德月, 李森 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院