随机潮流应对不确定性?计及分布式发电的配电系统随机潮流计算程序代码!

本文主要是介绍随机潮流应对不确定性?计及分布式发电的配电系统随机潮流计算程序代码!,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

随着分布式电源在电力系统中所占比例的不断扩大,研究分布式发电对系统稳态运行的影响势在必行。带分布式发电的潮流计算常常用来评估其并网后对系统的影响,同时它也是分析分布式发电对电网稳定性的影响等其他理论研究工作的基础。然而,许多分布式发电的有功出力受自然天气条件的影响很大,例如风力发电和太阳能发电,其出力随着风速和光强的变化而变化。这样,当系统中含有大量的分布式电源时,其有功出力的不稳定性会造成系统的过压或欠压,电压质量难以保证。随机潮流计算是解决上述问题的有效方法和手段,它运用了概率统计方法处理系统运行中的随机变化因素,给出系统运行电压、支路潮流等概率分布情况,可以更深刻地揭示系统运行状况,为系统安全运行决策提供更完整的信息。

分布式发电技术

分布式发电技术通常是指发电功率在数kW至50MW、小型模块化且分散地布置在用户附近的高效、可靠的发电技术。发电设施主要包括:以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、光伏电池、风力发电、生物质能发电等。风力发电按规模可分为2种:一种是直接与输电网连接的大型的风电场,它由许多风力发电机组构成;另一种是分布在配电网络中的单个风力发电机或小型风电机组。

一般认为,风速分布均为正偏态分布,用于拟合风速分布的线型很多,威布尔(Weibull)分布双参数曲线被普遍认为是最适合用于风速统计描述的概率密度函数。

太阳能电池是光伏发电系统的基础和核心,它的输出功率与光照强度密切相关,由于光强具有随机性,因此输出功率也是随机的。据统计、在一定时间段内(1h或几h),太阳光照强度可以近似看成Beta分布。

变不变量法

半不变量最初被称为“累积量”,是随机变量的一种数字特征,其作用类似于矩。累积量不能直接由分布计算,通常通过随机变量的特征函数、矩母函数或相关公式来计算。累积量具有独立随机变量之和的累积量等于各随机变量的累积量相加的性质。此外,累积量与计量的基点无关,且当尺度增大b倍时,其值增大b倍。在空间直角坐标系中,二次曲面的方程经过任意的直角变换后,由系数组成的一个函数,如果经过转轴变换后其值总是相等,则这个函数称为二次曲面在直角坐标变换下的半不变量。

半不变量法是一种在解决最优化问题中有效的方法,它的核心思想是将原问题引入半不变量的概念,并采用迭代算法来求解。半不变量是对模型参数的一种表示,它可以帮助人们在求解最优化问题时利用已有数据做出更准确的推断,从而获得更好的结果。

程序介绍

程序重点研究了分布式发电中的风力发电和太阳能发电的随机出力对配电系统电压质量的影响,建立了风力发电和太阳能发电的随机分析模型,将此模型引入到接有分布式发电的IEEE34配电系统中进行随机潮流计算,得到了节点电压概率密度曲线及系统年期望电压越限小时数。此外,将风力太阳能混合发电系统与单独风力发电系统进行比较,得到了前者更有利于提高系统电压质量的结论,在建立了风电机和太阳能电池的随机分析模型后,将其加入随机潮流计算中,利用半不变量法在随机变量之间进行卷积运算,并用GramCharlier级数展开式计算随机变量分布,从而给出了1年的系统的电压越限小时数。

程序算例丰富、注释清晰、干货满满,可扩展性和创新性很高!足以撑起一篇高水平论文!下面对程序做简要介绍!

适用平台:Matlab+Yalmip+Cplex;参考文献:《计及分布式发电的配电系统随机潮流计算》-电力系统自动化

计算步骤

1)输入原始数据,包括线路参数、发电机、负荷注入功率等一般潮流计算所需的数据,此外还应给出有关节点注人量随机分布的资料,例如对正态分布的负荷要给出其期望值和方差等。

2)如果网络中有风力发电机,则给出1年内每天24h的观测风速;如果网络中有光伏发电系统则给出1d内24h的观测光照强度。这些数据可由HOMER软件得到,利用这个软件可以在事先指定地点由每个月份的平均风速或光强值产生每小时的风速或光强值。

3)在知道了1d内每小时的风速后可以求出1年内每天的风速平均值和方差,再由风速与风力发电机有功出力之间的关系及无功功率与有功功率之间关系求出风力发电机有功无功注人量的初始值。同理,光伏发电系统的有功、无功初始值也可求出。

4)用确定性潮流计算方法给出正常运行情况的潮流分布,从而求得在基准运行点上的状态变量X0、雅可比矩阵J0,求出灵敏度矩阵S0。

5)计算各节点注入功率随机变量的各阶矩,进而求出各阶半不变量。对于呈正态分布的注人功率,其1阶半不变量等于其期望值,2阶半不变量为正态分布的方差,3阶至8阶半不变量为0。

6)根据半不变量的性质,将各节点负荷功率半不变量和风力机或光伏电池输出功率半不变量相加,可得节点注人功率的各阶半不变量,分别为负荷功率、风力发电机输出功率和光伏电池输出功率的k阶半不变量。

程序结果

部分程序

tic  ​ %半不变量法计算计时开始
%% 基础参数------------------------------------------------------------------
[Nodes,linenum,SB,maxIters,OPdata1,precision,OPdata2,balanceID,balancenotes,...lineID,linei,linej,liner,linex,lineb,...branchi,branchb,​transID,transi,transj,transr,transx,transk,transkMin,transkMax,...PQi,PG,QG,PD,QD,​PVi,PVV,PVQmin,PVQmax...NGi,OP_0,OP_1,OP_2,NGmin,NGmax]=dataIn('IEEE34.txt');  %% 将数据放入各变量后以列向量的格式输出
%% 首先进行基础潮流计算,形成雅克比矩阵
%形成交流系统节点导纳矩阵----------------------------------------------------
[Y,Y0] = formACY(Nodes,branchi,branchb,linei,linej,liner,​linex,lineb,transi,transj,transr,transx,transk);
%潮流计算-------------------------------------------------------------------
[V,deta,PQ_loss,S,detaS,Colab,Jacco,Jacco2 ]  = NR_main(PVi,PVV,balancenotes,Y,Y0,linei,linej,transi,transj,...​PG,PD,QG,QD,maxIters,precision,Nodes);      
%%  ​计算输入的半不变量         
%发电机的随机参数输入​
%%pdfgen(i,1)为发电机序号​%%pdfgen(i,2)为发电机的节点号
%%pdfgen(i,3)为发电机的有功出力​%%pdfgen(i,4)为发电机的无功出力
%%pdfgen(i,5)为发电机的出力的概率
%发电机的八阶半不变量形成​
pdfgen=textread('IEEE34gen.txt');%%普通发电机出力服从二项分布;
ngen=length(pdfgen(:,1));​PgPx=zeros(Nodes,8);
PgQx=zeros(Nodes,8);​PgPx(pdfgen(:,2),:)=NcalGCum(pdfgen(:,3),pdfgen(:,5));
PgQx(pdfgen(:,2),:)=NcalGCum(pdfgen(:,4),pdfgen(:,5));
%负荷的八阶半不变量形成-------------------------------------------------------
%%pdfload(i,1)为负荷序号%%pdfload(i,2)为负荷的节点号​%%pdfload(i,3)为负荷有功均值
%%pdfload(i,4)为负荷无功均值​%%pdfload(i,5)为负荷有功标准差
%%pdfload(i,6)为负荷无功标准差     %%标准差给定可以参照“3Sita原则” 
%负荷的八阶半不变量---------------------------------------------------------
pdfload=textread('IEEE34load_30%.txt');%%负荷负荷正态分布
nload=length(pdfload(:,1));PlPx=zeros(Nodes,8);​PlQx=zeros(Nodes,8);
PlPx(pdfload(:,2),:)=NcalPLCum(-pdfload(:,3),-pdfload(:,5));
PlQx(pdfload(:,2),:)=NcalPLCum(-pdfload(:,4),-pdfload(:,6));
%
-------光伏随机特性建模-----------------------------
%选择上海31°8’N、121°35’E作为光照强度分布的考量位置,在HOMERE软件上获取光强分布的期望值和方差。
%miu=0.150314263;​%sita=0.049758487;
%利用HOMER软件获取广州(113°15′E,23°7′N)的光照强度数据样本作为后续应用的模型

部分内容源自网络,侵权联系删除!

欢迎感兴趣的小伙伴关注并私信获取完整版代码,小编会不定期更新高质量的学习资料、文章和程序代码,为您的科研加油助力!

这篇关于随机潮流应对不确定性?计及分布式发电的配电系统随机潮流计算程序代码!的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/890184

相关文章

Python并行处理实战之如何使用ProcessPoolExecutor加速计算

《Python并行处理实战之如何使用ProcessPoolExecutor加速计算》Python提供了多种并行处理的方式,其中concurrent.futures模块的ProcessPoolExecu... 目录简介完整代码示例代码解释1. 导入必要的模块2. 定义处理函数3. 主函数4. 生成数字列表5.

基于Python实现一个简单的题库与在线考试系统

《基于Python实现一个简单的题库与在线考试系统》在当今信息化教育时代,在线学习与考试系统已成为教育技术领域的重要组成部分,本文就来介绍一下如何使用Python和PyQt5框架开发一个名为白泽题库系... 目录概述功能特点界面展示系统架构设计类结构图Excel题库填写格式模板题库题目填写格式表核心数据结构

Linux系统中的firewall-offline-cmd详解(收藏版)

《Linux系统中的firewall-offline-cmd详解(收藏版)》firewall-offline-cmd是firewalld的一个命令行工具,专门设计用于在没有运行firewalld服务的... 目录主要用途基本语法选项1. 状态管理2. 区域管理3. 服务管理4. 端口管理5. ICMP 阻断

Windows 系统下 Nginx 的配置步骤详解

《Windows系统下Nginx的配置步骤详解》Nginx是一款功能强大的软件,在互联网领域有广泛应用,简单来说,它就像一个聪明的交通指挥员,能让网站运行得更高效、更稳定,:本文主要介绍W... 目录一、为什么要用 Nginx二、Windows 系统下 Nginx 的配置步骤1. 下载 Nginx2. 解压

如何确定哪些软件是Mac系统自带的? Mac系统内置应用查看技巧

《如何确定哪些软件是Mac系统自带的?Mac系统内置应用查看技巧》如何确定哪些软件是Mac系统自带的?mac系统中有很多自带的应用,想要看看哪些是系统自带,该怎么查看呢?下面我们就来看看Mac系统内... 在MAC电脑上,可以使用以下方法来确定哪些软件是系统自带的:1.应用程序文件夹打开应用程序文件夹

windows系统上如何进行maven安装和配置方式

《windows系统上如何进行maven安装和配置方式》:本文主要介绍windows系统上如何进行maven安装和配置方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不... 目录1. Maven 简介2. maven的下载与安装2.1 下载 Maven2.2 Maven安装2.

使用Python实现Windows系统垃圾清理

《使用Python实现Windows系统垃圾清理》Windows自带的磁盘清理工具功能有限,无法深度清理各类垃圾文件,所以本文为大家介绍了如何使用Python+PyQt5开发一个Windows系统垃圾... 目录一、开发背景与工具概述1.1 为什么需要专业清理工具1.2 工具设计理念二、工具核心功能解析2.

Linux系统之stress-ng测压工具的使用

《Linux系统之stress-ng测压工具的使用》:本文主要介绍Linux系统之stress-ng测压工具的使用,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、理论1.stress工具简介与安装2.语法及参数3.具体安装二、实验1.运行8 cpu, 4 fo

Golang实现Redis分布式锁(Lua脚本+可重入+自动续期)

《Golang实现Redis分布式锁(Lua脚本+可重入+自动续期)》本文主要介绍了Golang分布式锁实现,采用Redis+Lua脚本确保原子性,持可重入和自动续期,用于防止超卖及重复下单,具有一定... 目录1 概念应用场景分布式锁必备特性2 思路分析宕机与过期防止误删keyLua保证原子性可重入锁自动

基于MongoDB实现文件的分布式存储

《基于MongoDB实现文件的分布式存储》分布式文件存储的方案有很多,今天分享一个基于mongodb数据库来实现文件的存储,mongodb支持分布式部署,以此来实现文件的分布式存储,需要的朋友可以参考... 目录一、引言二、GridFS 原理剖析三、Spring Boot 集成 GridFS3.1 添加依赖