隨機潮流

隨機潮流(Stochastic Load Flow)或機率潮流(ProbabilisticLoad Flow)是一類考慮隨機變數的特殊的潮流問題。

基本介紹

  • 中文名:隨機潮流
  • 外文名:probabilistic load flow
  • 屬性:電力系統
  • 意思:是指負荷確定時所做的潮流
簡介,處理技術,

簡介

傳統的潮流問題,所有給定量都是確定性的量,因此潮流計算結果也是確定的。而實際上,嚴格說來,有些量不僅隨時間而變化,而且具有不確定性。例如:
(1)在實時運行環境中,描述當前系統運行狀態的量都是通過儀表量測得到的,有量測誤差存在;當對一段時間後的系統進行分析,預測的負荷也是不確定的,存在各種偶然因素使得實際負荷與預測的負荷不一致。
(2)在規劃設計階段,要對幾年、十幾年以後的電源和電網的發展進行規劃設計,預測長的時間段以後的系統負荷不可能準確,影響預測負荷的準確性的因素就更多,作為研究或計算的前提的系統負荷就不是一個通常意義下的已知量,而是一個隨機變數。這個量多大可能取什麼值,有負荷的機率分布函式決定。
(3)嚴格地說,發電機也不是百分之百可靠,也有出現故障退出運行的可能性,有時也需要把發電機功率作為一個隨機變數處理。
於是提出了這樣一個問題:當系統的節點給定量是隨機變數時,要求解系統的潮流分布,確定線路上的潮流是多大可能取什麼值。
通過求解隨機潮流,可以知道某條線路的潮流有多大可能性超出它所允許的極限值,也可以知道線路上的潮流值最大可能是多少。在規劃設計中,如果知道電網過負荷的可能性很小,就不必花費較大的代價去新建線路。因此,隨機潮流計算是很有實用價值的。
但是,隨機潮流的計算卻是相當複雜的。例如,考慮兩個隨機變數的和的運算,這要通過卷積來實現。可見就連求和這樣簡單的運算也是相當複雜的。
鑒於變數的隨機性和潮流方程的非線性,隨機潮流的精確求解及其困難,一般都用簡化的模型來求解。

處理技術

(1)假定負荷是常態分配的隨機變數,不計發電機輸出功率的隨機性,並假定節點注入功率之間相互獨立。
(2)採用直流潮流方程,即用線性的直流電路模型來描述非線性的有功潮流方程,此時支路有功潮流和節點注入有功之間是線性關係。由於常態分配的隨機變數的線性組合仍是常態分配的隨機變數,所以可確保支路有功潮流也是常態分配。可以通過節點注入的期望值和方差解析地求得支路潮流的期望值和方差,支路潮流的機率分布亦可知。
(3)即使研究非線性潮流方程,也要在注入功率期望值附近把非線性方程線性化,然後用線性模型來研究。
隨機潮流理論是在1974年由B.Borkowska提出的。經過近四十年的研究,它在電力系統規劃中已有了一些套用。但問題本身難度較大,目前尚未取得突破性進展,有待進一步發展。

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