【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及静态电压稳定性评估，特别是一种基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法及系统。
技术介绍
1、在“碳达峰、碳中和”的大背景下，我国迫切需要加速能源转型，建立新型电力系统，以风能、太阳能为核心的新能源体系是能源转型的核心。但是，由于新能源间歇性和波动性的特点，在消纳过程中很容易受到环境因素的影响，从而产生输电线路阻塞、潮流分布不均等问题，致使高渗透率分布式新能源并网给电网安全稳定运行带来隐患。近年来，全球多起因新能源并网引起的大面积的断电事件也给电网的安全和稳定敲响了警钟。因此，对新能源不确定性发电系统的静态电压稳定性研究具有重要意义。
2、针对新能源并网系统的静态电压稳定性，相关学者已经进行了大量的研究。电力系统概率潮流计算是评估其静态电压稳定性的基础。目前针对新能源不确定性对电网静态电压稳定性评估的研究大多采用近似法，其对高阶矩的估计误差较大；针对研究电网静态电压稳定性的策略很少考虑新能源的不确定性，导致其在实际应用中存在局限性。
3、综上所述，针对现有技术估计误差较大，以及不考虑新能源的不确定性，存在实际应用的局限性等问题，如何准确分析含新能源配电网电压稳定性，并且可以应用于实际电网环境中，是一个难点。
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于目前针对新能源不确定性对电网静态电压稳定性评估的研究大多采用近似法，其对高阶矩的估计误差较大；针对研究电网静态电压稳定性
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其包括，结合分布式新能源出力不确定性，分析分布式新能源接入配电网的电压稳定机理；
5、基于电力系统潮流方程，提出能映射分布式新能源不确定性的静态电压稳定性指标；
6、采用多项式正态变换和拟蒙特卡洛法，实现配电网静态电压稳定性指标概率评估。
7、作为本专利技术所述基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法的一种优选方案，其中：所述结合分布式新能源出力不确定性，分析分布式新能源接入配电网的电压稳定机理，其中分析分布式新能源接入配电网的电压稳定机理具体采用如下步骤，
8、分布式风电机组的输出功率与机组所在地的风速波动紧密相关，一般认为某地的风速近似服从weibull分布：
9、
10、其中：c为weibull分布的尺度参数；k为weibull分布的形状参数；v为风速；分布式风电机组输出的有功功率pt为：
11、
12、其中：νa0为风机的切入风速；νa1为风机的切出风速；νt为风机所在地的实时风速；νa为风机的额定风速；pa为风机的额定输出功率；
13、分布式光伏阵列的输出功率与光伏阵列板所在地的光照强度联系紧密，一般认为某处的光照强度近似服从beta分布：
14、
15、其中：ymax表示某一时段内光伏阵列板所在地的最大光照强度；y表示光照强度；α和β是beta分布的形状参数；γ表示gamma函数；
16、分布式光伏阵列输出的有功功率ppv为：
17、ppv＝ηys
18、其中：y表示光照强度；s表示光伏阵列板的有效面积，η为光电转换效率；
19、以分布式风电、分布式光伏为代表的新能源发电机组通过pq解耦控制实现电网电压波动可控。有功功率p控制用于控制电压的大小，而无功功率q控制则用于控制电压的相位差，以实现电压的调节和稳定；
20、新能源并网点向电网发出功率后，依据电网的潮流计算可得：
21、
22、其中：pn+jqn表示新能源电场并入电网的有功功率和无功功率；uc∠θ表示新能源发电机组并网点的电压矢量；r0+jx0表示新能源发电机组并网点到系统平衡节点之间的阻抗值；e0∠θ表示系统平衡点的电压矢量，将上式化简，并用方程的求根公式可得：
23、
24、分析上其中uc和pn的关系可知，随着分布式新能源渗透率的提高，其并网的输出功率pn总量增加会使并网点的电压uc不断降低，最终导致电压崩溃；同时新能源出力的不确定性也可能会使并网点电压超限的概率增加；致使系统的静态电压稳定性降低，不利于电网安全稳定运行。
25、作为本专利技术所述基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法的一种优选方案，其中：所述基于电力系统潮流方程，提出能映射分布式新能源不确定性的静态电压稳定性指标，其中映射分布式新能源不确定性的静态电压稳定性指标具体采用以下步骤，
26、对于任何复杂的电力系统，其系统都可以简化为共包含n个节点，(m-1)个pq节点，(n-m)个pv节点，以及一个平衡节点，则潮流平衡方程可以表示为：
27、
28、其中：δpi是系统第i个节点有功注入功率量；δqi是系统第i个节点无功注入功率量；ui是系统第i个pv节点电压值；gij、bij是i-j支路导纳的实部和虚部；pi为系统第i个节点初始有功功率；qi为系统第i个节点初始无功功率；ui为系统第j个pv节点电压值；θij为i-j支路的相位角差值；
29、对于一个包含若干个节点的辐射状电网，其任意一条支路都可以等效计算，相应的电流为：
30、
31、其中：uk,n∠ξk,n是输电网送端电压矢量；uk,m∠ξk,m是输电线路受端电压矢量；rk,n+jxk,n是输电线路的阻抗；复功率为：
32、
33、其中：pk,m+jqk,m是流经受端节点的潮流功率，进一步简化：
34、(pk,m-jqk,m)(rk,n+jxk,n)＝(uk,m∠-δk,m)(uk,n∠δk,n-uk,m∠δk,m)
35、电网同一条线路上电压相位差近似为零，即δk,n-δk,m≈0，因此可以将上式化简得：
36、
37、且有：λ＝rk,n/xk,n，γ＝-uk,nrk,n/xk,n，
38、上式可以看作是关于uk,i的一元二次方程，由方程的有解判别式δ＝b2-4ac≥0，并消去pk,i可得：
39、
40、因此，定义电网输电线路受端节点的静态电压稳定性指标μvsi,m为：
41、
42、由上述分析可知，当0＜μvsi,m＜1时，根的有解判别式δ＞0此时潮流解存在，系统静态电压处于稳定状态，且μvsi,m越小则表明此节点的静态电压稳定性能越好，反之则越差；当μvsi,m＝1时，则对应根的有解判别式δ＝0，表明该节点的静态电压稳定性处于临界状态，如果此时该节点的功率继续增加，则会出现电压崩溃现象导致电压失稳，输电线路此时也会丢失原先的平衡节点；
43、为表征整个系统的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述结合分布式新能源出力不确定性，分析分布式新能源接入配电网的电压稳定机理，其中分析分布式新能源接入配电网的电压稳定机理具体采用如下步骤，
3.如权利要求2所述的基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述基于电力系统潮流方程，提出能映射分布式新能源不确定性的静态电压稳定性指标，其中映射分布式新能源不确定性的静态电压稳定性指标具体采用以下步骤，
4.如权利要求3所述的基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述采用多项式正态变换和拟蒙特卡洛法，实现配电网静态电压稳定性指标概率评估，其中采用多项式正态变换和拟蒙特卡洛法具体采用以下步骤，
5.如权利要求4所述的基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述实现配电网静态电压稳定性指标概率评估,其主要采用如下步骤，
6.如权利要求5所述的基于QMC算法的
7.如权利要求6所述的基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述基于系统潮流矩阵由此建立静态电压稳定性概率评估模型为：
8.一种基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估系统，基于权利要求1～7任一所述的基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：还包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的基于QMC算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述结合分布式新能源出力不确定性，分析分布式新能源接入配电网的电压稳定机理，其中分析分布式新能源接入配电网的电压稳定机理具体采用如下步骤，
3.如权利要求2所述的基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述基于电力系统潮流方程，提出能映射分布式新能源不确定性的静态电压稳定性指标，其中映射分布式新能源不确定性的静态电压稳定性指标具体采用以下步骤，
4.如权利要求3所述的基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述采用多项式正态变换和拟蒙特卡洛法，实现配电网静态电压稳定性指标概率评估，其中采用多项式正态变换和拟蒙特卡洛法具体采用以下步骤，
5.如权利要求4所述的基于qmc算法的配电网静态电压稳定性概率评估方法，其特征在于：所述实现配电网静态电压稳定性指标概率评估,其主要采用如下步骤，
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟苏巍，梁峻恺，朱余启，张敏，张馨介，杜凡，莫熙，李文云，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。