[发明专利]基于动态概率潮流的智能配电网脆弱性评估方法

权利要求书

1.一种基于动态概率潮流的智能配电网脆弱性评估方法，其特征在于采用基础函数和随机函数形成智能配电网节点注入功率的概率分布，并通过格拉姆-查理Gram-Charlier级数和半不变量计算母线电压和线路功率的概率分布，利用分段函数计算电压、电流、功率对智能配电网产生的危害严重度指标，然后计算输出智能配电网的脆弱性指标，具体步骤如下：

第一步：读取智能配电网的结构参数、实时运行数据和预测数据，对分布式电源出力和负荷的预测数据进行解耦变换生成其动态概率模型；

第二步：基于动态概率模型，通过随机变量的半不变量和格拉姆-查理Gram-Charlier级数计算智能配电网的动态概率潮流分布；

第三步：建立电压、电流、功率对智能配电网危害性评估的分段函数模型，计算其危害严重度指标；

第四步：根据智能配电网的概率潮流分布和电压、功率对智能配电网的危害严重度指标，通过代数运算和积分方法计算并输出智能配电网的脆弱性指标。

2.根据权利要求1所述的基于动态概率潮流的智能配电网脆弱性评估方法，其特征在于所述的对分布式电源出力和负荷的预测数据进行解耦变换生成其动态概率模型的方法为：

1）根据预测数据，采用曲线拟合方法分别计算各风力发电系统的基础值，然后计算预测数据与基础值之间的误差生成风力发电系统出力的动态概率模型；

2）根据预测数据，采用下式分别计算各太阳能光伏发电系统出力的基础值，

式中：为一天内最大太阳光的光照强度；为一天内的日照时间；为时间变量；为日照的开始时间，

然后计算预测数据与基础值之间的误差生成太阳能光伏发电系统出力的动态概率模型； 

3）根据预测数据，采用曲线拟合方法分别计算各负荷功率的基础值，然后计算预测数据与基础值之间的误差生成负荷功率的动态概率模型。

3.根据权利要求1所述的基于动态概率潮流的智能配电网脆弱性评估方法，其特征在于所述的计算智能配电网的动态概率潮流分布的方法为：

1）建立下式所示的动态概率潮流方程组和支路功率方程组；

式中：和分别为负荷功率的基础函数和随机部分；和分别为分布式电源注入功率的基础函数和随机部分；和分别为状态变量的基础函数和随机部分；为最后一次迭代时的雅可比矩阵；和分别为支路潮流的基础函数和随机部分；为支路方程的雅可比矩阵，

2）采用阻尼牛顿法计算潮流方程的基础方程式组得出时刻状态变量的基础函数值和最后一次迭代时的雅可比矩阵，然后计算支路功率方程的基础方程式组得出支路功率的基础函数值和支路方程的雅可比矩阵；

3）根据运行数据计算各分布式电源出力和负荷的各阶原点矩，然后采用下式计算各分布式电源出力和负荷的各阶半不变量；

式中：、分别随机变量的1阶半不变量和原点矩；为阶数；、分别为随机变量的阶半不变量和原点矩；为组合数；

4）利用半不变量的可加性，分别根据和计算母线电压和支路功率的动态概率模型中随机变量的各阶半不变量，然后根据步骤3）中的计算式计算母线电压和支路功率所对应的随机变量的各阶原点矩；

5）基于格拉姆-查理Gram-Charlier级数，采用下式计算母线电压和支路功率中随机成分的概率密度函数，

式中：为埃尔米特Hermite阶多项式；为标准正态分布的概率密度函数；是各阶原点矩的线性组合，

然后，基于母线电压和支路功率的基础函数值和，对进行平移变换得到母线电压和支路功率的动态概率分布。