基于风光联合概率分布的微电网概率潮流预测

考虑风光出力波动性的配电网无功优化策略作者：董跃哲马平丁哲陈宽来源：《青岛大学学报（工程技术版）》2019年第01期摘要：针对风机及光伏出力的波动性对系统网损和电压的影响，本文以全天有功网损和电压偏移最小为目标，建立兼顾电压安全稳定和配电网经济运行的多目标无功优化模型。

利用三点估计法原理计算风光出力和负荷值，通过概率潮流判断状态变量是否满足概率约束，利用权重法将多目标转化为单目标，同时结合粒子群优化算法对所建模型进行求解，最后利用改进的IEEE33节点系统进行仿真计算。

仿真结果表明，本文所建模型对配电网进行无功优化，有效降低了网损，改善了节点电压质量。

该研究为含高比例可再生能源配电网的无功优化提供了有效方法。

关键词：概率模型; 三点估计法; 概率潮流; 无功优化中图分类号： TM761+.1文献标识码： A文章编号： 10069798（2019）01004707; DOI： 10.13306/j.10069798.2019.01.008随着能源危机和环境问题日益加重，世界各国都在大力发展可再生能源，预计到2030年，我国可再生能源的发电量将占30%以上[1]。

然而高比例可再生能源（如风电、光电）的并网，会导致潮流双向流动、电压波动、电压越限以及网损偏高等问题。

因此，研究高比例可再生能源并网后的无功功率优化，能够有效降低网损、改善节点电压的质量，从而保证可再生能源并网后配电网运行的经济性和电压的安全稳定。

在配电网的无功功率优化作为电压优化控制的一种方法，在降低网损和提高电压质量等方面起着重要的作用。

无功功率优化不仅要处理连续变量，如可再生能源的有功出力、静止无功补偿器（static vargenerator，SVG）的无功功率输出，还要处理离散变量，如有载调压变压器（onload tapchanger，OLTC）分接头位置、并联电容器（shunt capacitor，SC）的投切数量。

其中，由于可再生能源的出力具有较强的波动性，在配电网无功优化的模型中，如何处理可再生能源出力的波动性给无功优化提出了新的挑战。

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

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（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着风电的不断开发利用和并网渗透率的不断提高，风电的随机性和波动性给电力系统带来了极大的不确定因素，使其安全稳定运行面临严峻挑战。

因此，大规模风电并网后对电力系统的小干扰稳定性的影响值得关注。

传统确定性小扰动分析方法由于不能考虑风电的不确定性而无法真实反映实际电力系统的安全运行水平。

基于此，本文基于概率分配法（Probabilistic Collocation Methods，PCM）提出了一种计及风电不确定性的互联电力系统概率小扰动稳定分析方法，适用于研究风电接入对互联电力系统小扰动稳定性的影响。

本文首先详细介绍了四种在电力系统不确定性评估中常用概率分析方法-蒙特卡洛法（Monte Carlo，MC）、点估计法（Point Estimation Methods，PEM）、半不变量法（Cumulant Methods，CM）和概率分配法，通过概率潮流计算比较上述方法的准确性和计算效率，总结PCM相对于其它方法在电力系统不确定性评估中的优势。

水风光多能互补发电调度问题研究现状及展望发布时间：2023-04-19T08:25:45.947Z 来源：《新型城镇化》2023年6期作者：王棋[导读] 以水风光为主的可再生能源在过去二十年实现了前所未有的发展，未来也将是中国构建清洁低碳能源体系的核心组成部分，是兑现碳减排承诺的现实选择。

重庆大唐国际武隆水电开发有限公司重庆市 400000摘要：以水风光为主的可再生能源在过去二十年实现了前所未有的发展，未来也将是中国构建清洁低碳能源体系的核心组成部分，是兑现碳减排承诺的现实选择。

该文简要分析了我国清洁能源发电的发展概况及典型水风光互补实际工程，提炼总结了互补系统发电调度面临的关键问题。

关键词：多能互补；水风光系统；出力不确定性；充分利用和大力开发风、光、水等可再生能源资源是我国在2060 年前实现碳中和目标的重要途径。

受限于风电、光伏电固有的间歇、不可控发电特性，以及其他综合因素，新能源消纳问题一直非常突出，还需要进一步加以研究。

1 新型电力系统的特征及面临的主要技术挑战1.1 新型电力系统的主要特征1.1.1 新型电力系统是产业互联互通的智慧系统新型电力系统将开创数字经济体制机制，打造充满活力的数字能源新业态，改变传统能源电力的配置方式，实现数字与物理系统、现代信息通信技术与电力技术的深度融合。

1.1.2 新型电力系统是源网荷储融合互动的平衡系统新型电力系统以电力为中心，以电网为基础平台，打通源网荷储各环节信息，实现从“源随荷动”到“源荷互动”的转变，保障运行安全、提升运行效率。

大电网的柔性互联形态和数字化调控技术将使电网更加灵活可控，配电网将促进交直流混联和柔性电网与微电网等多种形式协同发展，从而有效解决高比例新能源及高比例电气化接入产生的随机性、波动性、间歇性问题，实现全面可观、精确可测、高度可控。

1.1.3 新型电力系统是多层级电力防护的安全系统电网规模越大、形态越丰富、与经济社会发展融合越深入，对人为攻击、自然灾害等极端情况所带来破坏的应变能力要求越高。

基于集成学习的风电功率概率预测方法研究
杨玉;牛洪海;李兵;陈霈;管晓晨
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2022(43)4
【摘要】风电功率有较强的不确定性。

为了解决大规模风电并网下电网的安全稳定运行问题,需要对风电功率进行概率预测。

通过对概率预测算法进行研究,在充分融合多种算法优势的基础上,提出了一种新型的、基于集成学习的风电功率概率预测方法。

首先,使用极限学习机-分位数回归模型作为个体学习器,并通过灰狼优化算法对新型综合性能评价指标进行极大化寻优,得到各个体学习器的加权系数。

然后,融合个体学习器的输出以及加权系数,得到最终的预测区间。

最后,使用现场实际运行数据进行仿真测试,并与其他算法预测结果进行对比。

对比结果表明,所提出的算法在获得较窄预测区间的同时具有高可靠性,可以为电网优化调度提供有效的数据支撑。

【总页数】7页(P86-91)
【作者】杨玉;牛洪海;李兵;陈霈;管晓晨
【作者单位】南京南瑞继保电气有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH6
【相关文献】
1.基于前置分解组合预测方法的风电功率爬坡预测研究
2.基于t Location-Scale 分布的风电功率概率预测研究
3.基于风电功率概率预测的无功优化方法研究
4.基于动态权重的风电功率组合预测方法研究
5.基于改进型集成学习的风电功率预测研究
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基于遗传算法的风光储联合微网电源优化配置刘海锋【摘要】风光储联合供电系统可以很好地应对偏远地区电压低、电能不稳的问题,并且可以充分利用自然资源,是改善偏远地区供电问题一种较为理想的解决办法.为使风光储微网规划更合理,造价更低,实现微网电源最优化配置,本文提出一种基于遗传算法的风光储微网电源优化配置方法:根据遗传算法特性及优化需求搭建优化配置模型,将等年值综合投资费用设为优化目标,并综合考虑地区资源特性、供电可靠性、运行经济性等约束条件,在保证负荷供电可靠性的前提下,得到风电、光伏、储能的最优容量分配;基于我国某地的风光资源数据,进行实例分析,验证了本方法的可行性.【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2017(016)016【总页数】4页(P40-43)【关键词】风光储;微电网;遗传算法;优化配置【作者】刘海锋【作者单位】中国核电工程有限公司河北分公司【正文语种】中文微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统[1～3]。

它能够充分利用当地自然资源以改善本地电能质量，可以提高城市电网灵活性，节省大电网投资，提高供电可靠性。

如何根据当地自然资源条件优化选择、配置各种分布式电源，使得在满足用户需求的前提下，实现自然资源的充分利用，并实现经投资最优化，具有非常重要的意义。

(一)风力发电机模型。

风机输出功率(Pw)随风机风轮高度处的风速(v)的变化而变化，并且不同阶段呈现不同函数关系：图2中vin为切入风速，本文中设定为3m/s；vN为额定风速，本文中设定为12m/s；vout为切除风速，本文中设定为25m/s；如图1，随着风速由小到大的变化，风机所输出功率不同，主要呈现四种状态：一是风速小于切入风速，风机未启动，输出功率为0；二是风速大于切入风速，小于额定风速，功率与风速的三次方成正比，随风速的增大而增加；三是风速大于额定风速，小于切出风速，恒功率输出；四是风速大于切出风速，风机切出，停机，输出功率为0。

风光联合并网引起电压随机波动的概率评估赵继超;钱康;许文超;孙纯军;王海潜【摘要】This paper presents a statistical assessment approach for voltage random fluctuation resulting from joint grid integration of wind and PV power. Considering the correlation between wind and PV power,the proposed approach deals with the uncertainty nature of the power ofwind-PV hybrid system(WPHS)based on Copula theory,and de⁃scribes the status of the grid via Thevenin statistical equivalence. The voltage deviation at the point of common coupling and its occurrence probability are both estimated by taking into account the uncertainty nature of WPHS and the status of the grid. A case study indicates that the proposed approach is feasible,and the complementary nature of wind and PV power contributes to the improvement of voltage random fluctuation caused by joint integration.%该文提出一种风光联合并网引起电压随机波动的概率评估方法。

含有风电与光伏发电以及电动汽车的电力系统概率潮流吴晨曦;文福拴;陈勇;辛建波【摘要】建立含有风电、光伏发电和可入网电动汽车(PEV)的电力系统概率潮流模型.基于历史气象数据对不同季节和不同天气状况下的风光数据进行模拟,并计及风电、光伏发电、PEV充/放电及负荷的不确定性,在此基础上,对不同季节中每日不同时段的电力系统采用三点估计法(3PEM)进行概率潮流计算,进而计算潮流结果的统计特性.某140节点配电系统的仿真结果验证了所提模型和方法的准确性.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2013(033)010【总页数】8页(P8-15)【关键词】风电;光伏发电;可入网电动汽车;概率潮流;点估计法;电力系统;电动汽车【作者】吴晨曦;文福拴;陈勇;辛建波【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;杭州电子科技大学自动化学院,浙江杭州310018;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;杭州市余杭供电局,浙江杭州311100;江西省电力科学研究院,江西南昌330006【正文语种】中文【中图分类】TM7440 引言概率潮流PLF（Probabilistic Load Flow）计算的概念是在20世纪70年代提出的[1]，其能够综合考虑各种随机因素，应用概率理论来描述电力系统稳态运行特性。

概率潮流已经在电力系统分析的许多方面得到成功应用，如网损分析、可靠性评估、可用输电能力概率分析、暂态稳定分析等。

通过概率潮流可以得到线路过负荷、母线过电压等的概率统计量，对发现和解决电力系统的潜在问题与薄弱环节具有重要作用。

随着化石能源的逐步枯竭和温室气体导致的全球变暖问题的趋于严重，风力发电与光伏发电等可再生能源发电得到了快速发展[2-3]。

风力发电和光伏发电具有间歇性，二者同时也具有一定的互补性。

长期来看，某些季节风能丰富但光能较少，而有些季节风能较少而光能丰富；短期来看，白天光能丰富，夜晚基本没有光能但一般风能较大。