[发明专利]基于两阶段随机模糊模拟的配电网随机模糊潮流算法

说明书

本发明公开了基于两阶段随机模糊模拟的配电网随机模糊潮流算法，属于电力系统不确定潮流计算领域，本方法考虑了风电出力、光伏出力及负荷需求的随机和模糊两种不确定性对网络状态变量的影响。首先建立风电出力、光伏出力和负荷需求的随机模糊不确定性模型，然后通过两阶段随机模糊模拟技术得到系统电压和功率的分布特征模型。其中，随机模拟阶段利用了多点估计技术，模糊阶段利用了模糊模拟技术，提高了算法的计算效率。本发明能够同时考虑系统中随机和模糊两种不确定性的影响，能够适应更多的系统环境并与系统稳定控制等算法兼容。

技术领域

本发明属于配电网接入风电和光伏等新能源潮流计算领域，提出了基于两阶段随机模糊模拟的配电网随机模糊潮流算法。

背景技术

潮流计算是电力系统稳定计算、安全运行、可靠性规划的基础计算和基础。潮流计算的结果好坏将直接影响电力系统规划设计和安全运行。随着风电光伏等不确定性新能源的接入配电网日益增多，将给配电网的运行带来不确定性，特别是对节点电压质量的影响。这些不确定性通常包含有随机和模糊两种特性。

计及电源出力的随机性，国内外通常采用随机潮流，常见的做法有蒙特卡洛法、半不变量法和点估计法，这些算法中蒙特卡诺法需要大量采样，导致计算效率极低；半不变量法需要对潮流方程线性化出力，结果不够准确；点估计法利用少数点代替多数点，只需要计算少量的潮流计算即可得到所需的结果，是一种高效的算法。当计及电源出力的模糊性，采用的是模糊数学的处理方式。这两种潮流计算通常是分开讨论计算的，并不能应对电源出力同时存在随机性和模糊性的潮流计算。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于两阶段随机模糊模拟的配电网随机模糊潮流算法，利用两阶段随机模糊得到含有随机性和模糊性影响因素的配电网的潮流以及各种网络变量的分布情况，以利于电力系统规划设计和安全运行。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

基于两阶段随机模糊模拟的配电网随机模糊潮流算法，包括如下步骤：

S1、根据风速、光照强度以及负荷的历史数据建立其随机模糊模型；

S2、根据步骤S1建立的随机模糊模型来建立风电、光伏出力和负荷需求的随机模糊不确定模型；

S3、对步骤S2建立的随机模糊不确定模型进行随机模糊模拟，该随机模糊模拟包括两个阶段，分别为随机模糊阶段和模糊模拟阶段；

S4、建立输出变量的随机模糊模型，输出变量包括节点电压幅值、节点电压相角、线路有功功率、线路无功功率的随机模糊期望值和随机模糊标准差。

具体地，在步骤S1中，风速和光照强度分别采用威布尔分布函数和beta分布函数来拟合其分布规律，具体为：

根据在一段时间内风速的历史数据拟合得到两参数威布尔函数，其参数的范围作为风速随机模糊模型的模糊数的起始点参考值；

根据一段时间内的光照历史数据用beta函数拟合，其函数参数的范围作为光照随机模糊模型的模糊数的起始点参考值。

在步骤S2中，风电出力的随机模糊不确定模型由风速的随机模糊模型与风机出力-风速函数结合得到；光伏出力的随机模糊不确定模型由光照的随机模糊模型和光伏出力-光照函数结合得到；风电出力的随机模糊不确定模型如下：

风速的随机模糊模型和风机出力-风速函数分别为：