一种基于配点法的考虑风电场出力随机性的最优潮流求解方法与流程

技术特征：
1.一种基于配点法的考虑风电场出力随机性的最优潮流求解方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)：建立考虑风电场出力随机性的电力系统稳态数学模型；步骤(2)：基于步骤(1)所得数学模型，建立考虑新能源出力随机性的参数化电力系统最优潮流数学模型，将其表述为一个参数化的非线性规划问题；步骤(3)：基于步骤(2)所得参数化的非线性规划问题的数学模型，构造参数化的karush-kuhn-tucker条件，也即kkt条件；步骤(4)：依据步骤(3)得到的参数化kkt条件，基于配点法进行参数化kkt条件的求解。2.根据权利要求1所述的一种基于配点法的考虑风电场出力随机性的最优潮流求解方法，其特征在于：所述步骤(2)具体为：所提出的参数化最优潮流问题表述为以下非线性规划问题，其中u为待优化变量，而随机参数p则作为变量在其范围内自由变化：其中，优化目标为：约束条件为0＝g(y,u；p)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2.2)h
min
≤h(y,u；p)≤h
max
ꢀꢀꢀ
(2.3)其中y为包含节点电压、线路潮流的描述系统稳态运行状态的代数变量，u为控制参数，包括发电机的出力、机端电压、负荷大小、补偿装置的参考值，p为受风速影响的代表风电场出力的随机参数；c(y,u；p)为优化问题的目标函数；g是包含电力系统稳态模型的函数向量，h表示稳态不等式约束条件的函数向量，其上界为h
min
，下界为h
max
，其中包括对母线电压幅值、发电机有功和无功输出的限制。3.根据权利要求1所述的一种基于配点法的考虑风电场出力随机性的最优潮流求解方法，其特征在于：所述步骤(3)具体为：在经典的原对偶内点法基础上，引入不等式约束的松弛变量至式(2.1)-(2.3)中，并将对数障碍函数附加到目标函数，则代数的参数化非线性规划模型式(2.1)-(2.3)重构为以下子问题：目标函数为：约束条件为：0＝g(y,u；p)
ꢀꢀꢀꢀ
(3.2)h(y；p) v(p)＝h
max
ꢀꢀꢀ
(3.3)h(y；p) v(p)＝h
min
ꢀꢀꢀ
(3.4)其中，μ是在优化过程中向零递减的障碍参数，l，v分别为不等式约束式(2.3)的松弛变量，r为稳态不等式约束式(2.3)的个数；当μ趋近于零时，重构的子问题式(3.1)-(3.4)的解接近于初始的优化模型式(2.1)-(2.3)的解；由此，子问题式(3.1)-(3.4)的拉格朗日函数l
μ
为：
其中为状态变量y和控制参数u的紧凑形式；ξ(p)，z(p)，w(p)分别为约束条件式(3.2)-(3.4)的拉格朗日乘子；子问题式(3.1-(3.4)的最优解满足如下参数化kkt一阶条件：(3.4)的最优解满足如下参数化kkt一阶条件：(3.4)的最优解满足如下参数化kkt一阶条件：(3.4)的最优解满足如下参数化kkt一阶条件：(3.4)的最优解满足如下参数化kkt一阶条件：(3.4)的最优解满足如下参数化kkt一阶条件：式中为梯度运算符号，e＝[1,...,1]
t
，l＝diag(l1,...,l
r
)z＝diag(z1,...,z
r
)，u＝diag(v1,...,v
r
)，u＝diag(v1,...,v
r
)。4.根据权利要求1所述的一种基于配点法的考虑风电场出力随机性的最优潮流求解方法，其特征在于：所述步骤(4)具体为：首先，参数化kkt条件式(3.5)-(3.10)中的所有变量都表示为多项式基函数{φ(p)}的线性组合，如下:式中是参数化kkt条件中变量的紧凑形式，为的近似值，n
b
为多项式基函数的个数，为第k个多项式基函数对应的逼近系数，k为计数变量；然后，通过配点法，待定系数由下式求解：
其中χ
k
＝∫
d
φ
k
(p)φ
k
(p)ω(p)dp为多项式基函数的模，d是p的定义域，ω(p)为p的概率密度函数；p
(m)
，m＝1,...,m是配置点，α
m
是p
(m)
的积分系数，配置点和对应的积分系数α
m
是通过稀疏网格法确定的；当多项式基函数选定时，χ
k
，α
m
，p
(m)
已在配点法中预先设计，所以将受到参数p的值的影响。5.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的基于配点法的考虑风电场出力随机性的最优潮流求解方法的步骤。6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述的基于配点法的考虑风电场出力随机性的最优潮流求解方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种基于配点法的考虑新能源出力随机性的最优潮流求解方法。通过计及风电场出力随机变化对系统最优潮流解的影响，满足并进一步完善了电力系统安全分析和控制的需求，能够更全面地反映系统稳态最优潮流受风电场等新能源出力的影响。该方法可适用于电力系统的各种复杂工况下最优潮流的求解，适用范围广，并且求解速度快，可为电力系统的安全稳定分析及控制提供科学合理的分析方案。定分析及控制提供科学合理的分析方案。定分析及控制提供科学合理的分析方案。


技术研发人员：夏冰清 陈雨薇 杨文斌 王霄鹤 陈晴 杨林刚 施朝晖 傅春翔
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/3/21