[发明专利]基于离散概率模型的风光互补供电系统定量优化配置方法

摘要

本发明公开了一种基于离散概率模型的风光互补供电系统定量优化配置方法。该方法用离散概率分布表示系统中的随机变化因素，并且以电能充裕度最大、供电系统总投资和电压越限概率最小作为优化目标建立多目标优化模型；其次，该方法对随机潮流算法进行部分改进，将离散随机变量的期望值和增量分开研究，并通过矩计算和转化半不变量，运用级数逼近得到节点电压和系统电能裕量的概率分布，进而可以更高效、快速地计算各目标函数；最后，该方法采用并行加速的带有精英策略的非支配排序遗传算法求解优化目标的Pareto最优解集。本发明与传统的优化配置方法相比，够能全面的反应系统运行状况，为规划决策者提供更加完整的信息。

主权项

一种基于离散概率模型的风光互补供电系统定量优化配置方法，其特征在于：该配置方法的步骤如下：1)对风光互补的供电系统进行综合优化配置，从多目标优化的角度，设定三个优化目标，建立目标函数：①供电系统经济性；②负荷节点电压质量；③系统电能充裕度；2)将风、光功率曲线离散化，得到离散概率分布序列，将其与表示随机故障的二项式分布卷积得到实际输出功率的离散分布序列；同样的，得到负荷和补偿装置功率的离散分布；3)计算风、光、负荷、补偿装置功率的期望值和功率增量的离散分布函数；4)利用改进的随机潮流算法，计算功率增量ΔX的各阶原点矩α，进而计算功率增量ΔX的各阶半不变量；5)取风、光、负荷、补偿装置功率为步骤3)计算所得的期望值E(X)，进行潮流计算，得到节点电压期望值以及最后一次潮流迭代的灵敏度矩阵S；6)节点注入功率增量ΔP和ΔQ是风、光、负荷、补偿装置功率增量ΔX的线性变换，根据ΔX的各阶半不变量计算出节点j注入功率增量的v阶半不变量和7)电压增量ΔV是ΔP和ΔQ的线性组合，根据半不变量的性质，计算出电压增量ΔV_i的v阶半不变量进而可以得出步骤5)最后一次潮流迭代的修正方程；8)将电压增量ΔV_i的v阶半不变量转化为电压增量ΔV_i的各阶中心距β_v，根据Gram‑Charlier级数理论，ΔV_i的归一化随机变量w可以通过级数逼近；9)节点i电压越限概率等于相应电压增量的越限概率，通过步骤8)中已经求取的ΔV_i的归一化随机变量F₁(w)，可以得到节点i电压越限概率的表达式；10)求取停电概率的表达式；11)对带有精英策略的非支配排序遗传算法进行并行化改造，得到并行加速的带有精英策略的非支配排序遗传算法，用于求解优化目标的Pareto最优解集。