[发明专利]考虑充电负荷与光伏出力随机特性的概率潮流分析方法

说明书

本发明涉及配电系统潮流计算领域，具体涉及考虑充电负荷与光伏出力随机特性的概率潮流分析方法。分布式光伏电站和电动汽车充电站是配电系统中的随机扰动源，其发电出力与充电负荷的随机特性决定整个配电系统潮流分布的随机特性。本发明对分布式光伏与电动汽车充电站同时接入后的配电系统进行快速概率潮流分析，为规划人员提供决策参考，本发明有利于提高工作效率，减小计算误差，满足规划人员的需求。

技术领域

本发明涉及配电系统潮流计算领域，具体涉及考虑充电负荷与光伏出力随机特性的概率潮流分析方法。

背景技术

近年来，随着石油资源的逐渐枯竭与环境污染的日益加剧，以电动汽车为代表的清洁能源交通工具日益普及。电动汽车充电站是电动汽车充电的主要场所之一，大量电动汽车同时充电时，单个充电站充电功率可达数百千瓦乃至上千千瓦，是配电系统中的重要负荷。受车主交通行为和充电习惯等不确定性因素的影响，电动汽车充电站的充电负荷具有显著的随机特性。与此同时，分布式光伏电站在配电系统中的渗透率日益提高，受制于一次能源，分布式光伏电站的出力同样具有明显的随机特性。在上述两种随机因素的共同作用下，配电系统运行工况必然呈现强随机特征，传统的确定性潮流难以对配电系统运行工况进行准确描述，而必须借助概率潮流对其进行概率评估。在与配电系统有关的规划问题中，规划人员需反复进行基于概率潮流结果的规划方案比选，因此，对配电系统概率潮流分析速度提出了较高要求。综上可见，亟需提出一种考虑充电负荷与光伏出力随机特性的配电系统概率潮流分析方法，对分布式光伏与电动汽车充电站同时接入后的配电系统进行快速概率潮流分析，为规划人员提供决策参考。

文献一《基于进化算法改进拉丁超立方抽样的概率潮流计算》(中国电机工程学报，2011年，第31卷，第25期，第90页至96页)采用基于拉丁超立方采样的蒙特卡洛模拟方法进行电力系统概率潮流计算，并通过含进化算法的改进中值拉丁超立方抽样方法提高概率潮流分析效率。该文献提出的方法可给出准确的概率潮流分析结果，但需要准确的随机变量概率分布模型，且计算量大、计算速度偏慢，难以对分布式光伏与电动汽车充电站同时接入后的配电系统进行快速概率潮流分析。文献二《基于概率潮流法的含分布式光伏的配电网电压状态评估》(电力系统保护与控制，2019年，第47卷，第2期，第123页至130页)提出了基于半不变量结合Gram-Charlier级数展开的配电系统概率潮流分析方法，对分布式光伏接入后的配电系统进行概率潮流计算，该文献提出的方法计算效率高，但需对配电系统潮流模型进行线性近似，计算误差较大。文献三《基于配电网概率潮流计算的电动汽车充电站规划策略》(电力系统保护与控制，2019年，第47卷，第22期，第9页至16页)采用半不变量和Gram-Charlier级数对电动汽车大规模充电后的配电系统进行概率潮流分析。与文献二一样，文献三提出的方法效率高，但需配电系统潮流模型进行线性近似，计算误差较大。

电动汽车充电站的充电负荷与分布式光伏电站的出力均具有随机特性，在上述两种随机因素的共同作用下，配电系统运行工况必然呈现极强的随机特性。因此，在与配电系统有关的规划问题中，规划人员需反复进行基于概率潮流结果的规划方案比选。也就是说，亟需提出考虑充电负荷与光伏出力的配电系统概率潮流分析方法，对分布式光伏与电动汽车充电站同时接入后的配电系统进行快速概率潮流分析，为规划人员提供决策参考。然而，现有技术方法要么效率偏低，要么计算误差较大，无法满足规划人员的需求。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供考虑充电负荷与光伏出力随机特性的概率潮流分析方法。对分布式光伏与电动汽车充电站同时接入后的配电系统进行快速概率潮流分析，为配电系统规划人员提供决策参考。

本发明为实现上述发明目的，采取的技术方案如下：

考虑充电负荷与光伏出力随机特性的概率潮流分析方法，包括以下步骤：