[发明专利]大规模风电接入电网后的网损预测方法

摘要

本发明公开了风电场并网发电控制与预测技术领域中的一种大规模风电接入电网后的网损预测方法。包括：根据系统数据和风电场数据确定风电场出力的概率分布曲线、发电机出力的概率分布曲线和负荷的概率分布曲线；计算各节点注入功率的期望值以及各节点的风电场注入功率、发电机注入功率和负荷功率的各阶半不变量;根据各节点注入功率的期望值，计算系数矩阵；利用前述得到的各阶半不变量，计算各节点的注入功率的各阶半不变量；利用系数矩阵和各节点的注入功率的各阶半不变量，计算各节点的网损功率并求得网损功率的概率密度函数和累积分布函数；利用累积分布函数求出设定时段内的网损电量。本发明实现了大规模风电接入电网后的网损快速准确预测。

主权项

1.一种大规模风电接入电网后的网损预测方法，其特征是所述方法包括：步骤1：输入系统数据和风电场数据，包括风力发电机的额定功率、风力发电机的额定风速、风速、切入风速、切出风速、风速分布参数、发电机组的有功出力、发电机组正常运行的概率、发电机组正常运行时的有功出力值、负荷有功功率的期望值、负荷有功功率的方差和负荷有功功率值；所述风速分布参数包括形状参数、尺度参数和位置参数；步骤2：确定风电场出力的概率分布曲线、发电机出力的概率分布曲线和负荷的概率分布曲线；所述风电场出力的概率分布曲线为概率密度函数为f(PW)=exp[-(PW-k1v0-k2k1c)k]kk1c(PW-k1v0-k2k1c)k-1;]]>其中，P_W为风力发电机输出功率且PW=0,v≤vcik1v+k2,vci<v≤vrPr,vr<v≤vco0,v>vco,]]>v为风速，P_r为风力发电机的额定功率，v_r为风力发电机的额定风速，v_ci为切入风速，v_co为切出风速，k₁=P_r/(v_r-v_ci)，k₂=-k₁v_ci，f(v)为风速的概率密度函数且k为形状参数，c为尺度参数，v₀为位置参数；所述发电机出力的概率分布曲线为P(PG=xi)=pp,xi=Cp1-ppxi=0;]]>其中，P_G为发电机组的有功出力，p_p为发电机组正常运行的概率，C_p是发电机组正常运行时的有功出力值；所述负荷的概率分布曲线为其概率密度函数为其中，μ_P为负荷有功功率的期望值，δ_P为负荷有功功率的方差，P_L为负荷有功功率值；步骤3：根据风电场出力的概率分布曲线、发电机出力的概率分布曲线和负荷的概率分布曲线，计算得到各节点注入功率的概率分布曲线，对各节点的概率分布曲线在[0,T]时段内积分并且平均化，得到各节点在[0,T]时段注入功率的均值，也即各节点注入功率的期望值;其中，T为设定值；步骤4：根据已经求得的各节点注入功率的期望值，利用公式求得系数矩阵J₀，即将网损功率P_LOSS对各节点的注入功率P分别求偏导，之后将各节点注入功率的期望值代入求偏导后的式子得到系数矩阵J₀；其中，PLOSS=PLOSS0+J0ΔP,PLOSS0]]>为潮流条件下的网损功率，ΔP=[P1-P10,P2-P20,...,Pn-Pn0],]]>P=[P₁,P₂,…,P_n]，P_i(i=1,2,...,n)为各节点注入功率，为各节点注入功率的期望值，n为节点数量；步骤5：根据风电场出力的概率分布曲线、发电机出力的概率分布曲线和负荷的概率分布曲线，分别计算各节点的风电场注入功率、发电机注入功率和负荷功率的各阶半不变量；步骤6：根据公式计算各节点的注入功率ΔP的各阶半不变量；其中，ΔP^(k)为各节点的注入功率ΔP的第k阶半不变量，为各节点的风电场注入功率的第k阶半不变量，为各节点的发电机注入功率的第k阶半不变量，为各节点的负荷功率的各阶半不变量；k为半不变量的阶数；步骤7：利用公式计算各节点网损功率增量ΔP_LOSS的各阶半不变量，并利用公式计算各节点的网损功率P_LOSS；其中，为系数矩阵J₀中元素的k次幂所构成的矩阵，为潮流条件下的网损功率；步骤8：利用Gram-Charlier级数展开求得网损功率P_LOSS的概率密度函数和累积分布函数；步骤9：利用公式求出[0,T]时段内的网损电量W_LOSS；P_LOSS(p)为网损功率P_LOSS的累积分布函数。