[发明专利]电网潮流安全预测装置及方法

权利要求书

1.一种电网潮流安全预测装置，其特征在于，该装置包括数据采集处理模块、概率潮流计算模块、分析预警模块；

所述数据采集处理模块，首先采集电网的网络拓扑信息和节点注入功率数据，所述电网的网络拓扑信息包括系统节点编号、支路编号、节点性质、支路阻抗、线路对地电纳和变压器变比，然后根据节点注入功率数据中的节点注入功率标志，判断节点注入功率是否为具有相关性的随机变量，如是，则读入具有相关性的随机变量与相关的其他随机变量之间的相关系数；

所述概率潮流计算模块，根据具有相关性的节点注入功率的变量，确定独立随机变量变化的各阶累积量，然后结合原始节点注入功率中的独立随机变量，计算得到节点电压变化的各阶累积量，进而得到节点电压变化分布函数和支路潮流变化分布函数；同时结合根据确定性潮流计算得到节点电压确定值和支路潮流确定值，最终得到节点电压分布函数和支路潮流分布函数；

所述的分析预警模块，依据节点电压的分布函数和支路潮流的分布函数，与电网节点电压与支路潮流的限值作比较，得到节点电压与支路潮流的越限概率，然后分析电网潮流安全，并预警潮流可能越限位置。

2.根据权利要求1所述的电网潮流安全预测装置，其特征在于，所述概率潮流计算模块中，确定独立随机变量变化的各阶累积量的具体流程为：

首先对具有相关性的节点注入功率的变量，利用三阶多项式正态变换建立样本矩阵，根据对具有相关性的节点注入功率变量的相关系数矩阵进行Cholesky分解所得的下三角矩阵，将具有相关性的节点注入功率的变量样本矩阵转换为独立随机变量的样本矩阵；

然后计算出各独立随机变量的期望值，将独立随机变量的样本矩阵减去各独立随机变量的期望值，得到独立随机变量变化的样本矩阵；最后计算出独立随机变量变化的各阶累积量。

3.根据权利要求1或2所述的电网潮流安全预测装置，其特征在于，所述概率潮流计算模块中，节点电压变化的各阶累积量通过Cholesky分解所得的下三角矩阵修正概率潮流计算公式计算得到，具体流程为：

1)根据确定性潮流计算所得的节点电压确定值及节点电流确定值建立PV节点注入功率影响下的概率潮流公式，然后利用PV节点下三角矩阵修正所述PV节点注入功率影响下的概率潮流计算公式，得到修正的概率潮流计算公式如下：

H0//(ΔVGRPV)(v)(ΔVLRPV)(v)(ΔVLMPV)(v)=(ΔPG/)(v)00]]>

再通过所述修正的概率潮流计算公式得到PV节点注入功率影响下的PV节点电压实部变化的各阶累积量PQ节点电压实部变化的各阶累积量和PQ节点电压虚部变化的各阶累积量

根据下式计算PV节点注入功率影响下的PV节点电压虚部变化的各阶累积量(ΔVGMPV)(v):]]>

(ΔVGMPV)(v)=-V‾GRV‾GM(ΔVGRPV)(v)]]>

其中为修正的系统导纳矩阵，v表示累积量的阶数，表示修正的PV节点注入有功变化的各阶累积量，表示PV节点电压实部确定值，表示PV节点电压虚部确定值；

2)根据确定性潮流计算所得的节点电压确定值及节点电流确定值建立PQ节点注入功率影响下的概率潮流公式，然后利用PQ节点下三角矩阵修正PQ节点注入功率影响下的概率潮流计算公式，得到修正的概率潮流计算公式如下：

[H22G12](ΔVLRPQ)(v)(ΔVLMPQ)(v)=(ΔPLG1)(v)(-ΔQLG2)(v)]]>

再通过所述修正的概率潮流计算公式得到PQ节点注入功率影响下的PQ节点电压实部变化的各阶累积量和PQ节点电压虚部变化的各阶累积量

其中为修正的系统导纳矩阵的分块矩阵，v表示累积量的阶数，表示修正的PQ节点注入有功变化的各阶累积量，表示修正的PQ节点注入无功变化的各阶累积量；

3)根据所述步骤1)得到的PV节点注入功率影响下的PQ节点电压实部变化的各阶累积量和所述步骤2)得到的PQ节点注入功率影响下的PQ节点电压实部变化的各阶累积量利用下式计算得到PQ节点电压实部变化的各阶累积量(ΔVLR)(v):]]>

(ΔVLR)(v)=(ΔVLRPV)(v)+(ΔVLRPQ)(v)]]>

根据所述步骤1)得到的PV节点注入功率影响下的PQ节点电压虚部变化的各阶累积量和所述步骤2)得到的PQ节点注入功率影响下的PQ节点电压虚部变化的各阶累积量利用下式计算得到PQ节点电压实部变化的各阶累积量(ΔVLM)(v):]]>

(ΔVLM)(v)=(ΔVLMPV)(v)+(ΔVLMPQ)(v).]]>