[发明专利]一种考虑注入功率随机性的配电网节点电压概率分布计算方法

说明书

本发明公开了一种考虑注入功率随机性的配电网节点电压概率分布计算方法，包括如下步骤：基于辐射状配网的线性潮流，建立上游节点集合，根据上游节点集合建立节点电压幅值平方项表达式；建立多个节点注入功率波动时节点电压平方项的表达式；建立注入有功功率不确定性用独立正态分布表示时，节点电压平方概率分布的解析表达式；建立注入有功功率不确定性为非独立变量时，节点电压平方概率分布的求解方法。本发明可以在注入功率存在随机性时，计算得到节点电压平方的波动范围，从而对节点电压的越限状况进行理论分析，提升配电系统运行的安全性，为可再生分布式发在配网中的规划和运行控制提供理论支撑。

技术领域

本发明属于配电网控制、运行与优化领域，具体涉及一种考虑注入功率随机性的配电网节点电压概率分布计算方法。

背景技术

随着分布式光伏、风电等可再生分布式发电在配网中渗透率的逐步提升，可再生分布式电源的输出功率注入配电网，可能引起配网中的功率倒送、抬高可再生分布式电源接入节点电压等问题。在可再生分布式电源渗透率较高的局部配网，已出现了因为电压越限而无法对可再生分布式电源进行完全消纳的情况。同时，可再生分布式电源输出功率具有一定的随机性，对配电网电压分布的分析带来困难。分析可再生分布式电源功率随机时的电网电压幅值分布特征，已经成为可再生分布式发电在配网中的规划和运行时的重要问题。

现有的配网概率潮流分析中，通常基于潮流模型，采用半不变量发、点估计法等方法，从注入功率的概率分布出发求解节点电压等状态量的概率分布，而没有给出当电网中存在多个随机功率注入时，电网各节点电压的随机波动关于功率波动值之间解析表达式。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种考虑注入功率随机性的配电网节点电压概率分布计算方法，可以在注入功率存在随机性时，计算得到节点电压平方的波动范围，从而对节点电压的越限状况进行理论分析，提升配电系统运行的安全性，为可再生分布式发在配网中的规划和运行控制提供理论支撑。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种考虑注入功率随机性的配电网节点电压概率分布计算方法，包括如下步骤：

S1：基于辐射状配网的线性潮流，建立上游节点集合，根据上游节点集合建立节点电压幅值平方项表达式；

S2：建立多个节点注入功率波动时节点电压平方项的表达式；

S3：建立注入有功功率不确定性用独立正态分布表示时，节点电压平方概率分布的解析表达式；

S4：建立注入有功功率不确定性为非独立变量时，节点电压平方概率分布的求解方法。

进一步地，所述步骤S1的具体过程为：

A1：建立辐射状配网的线性潮流：

其中：和分别为以变电站节点为根节点时由k节点的父节点流向k节点的有功和无功功率；和分别为k节点的有功和无功注入功率；为j节点电压幅值的平方；r_j和x_j分别为以变电站节点为根节点时j节点的父节点到j节点支路的电阻和电抗；U^sqr,max和U^sqr,min分别为电压幅值平方的上下限；

A2：定理上游节点集合：

式(5)中，Φ_up(j)为节点j的上游节点集合，w(n)为辐射状配网中以变电站节点为根节点时节点n的子节点集合；

A3：建立节点电压幅值平方项表达式：