孤岛微电网的随机潮流计算.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) JournalofSouthChina of V01．42NO．4 第42卷第4期 UniversityTechnology Science 2014 2014年4月 (Natural Edition) April 孤岛微电网的随机潮流计算术 刘明波 简淦杨 董萍 (华南理工大学电力学院，广东广州510640) 摘要：孤岛微电网中，光伏、风电等随机性电源占的比重较大，同时负荷也具有随机性， 而确定性潮流计算结果仅能反映单个时间断面下的运行情况为能更真实地反映孤岛微电 网的潮流分布．建立了孤岛微电网中光伏阵列和风电机组的概率模型，并采用基于半不变 析．验证了文中方法的有效性．通过对比微电网运行在柴油机启动和柴油机停运两种模式 下的随机潮流计算结果．发现储能设备的配置能减轻微电网电压的波动性，有利于微电网 的安全稳定运行． 关键词：孤岛微电网；随机潮流；半不变量；Gram—Char|ier级数 中图分类号：TM712 孤岛微电网是为大电网无法覆盖地区提供电能 对含光伏发电接人的电力系统进行随机潮流计算， 的一种有效途径[1。2]．在我国，海岛地理位置独特， 得到解析解，但仅考虑了光伏发电功率的概率模型． 风、光等资源充足，非常适合微电网的构建．为了保 文中建立孤立微电网随机潮流计算模型，采用 证微电网的正常运行，对其进行潮流计算是非常必 各随机变量概率分布求解潮流解的均值，再综合利 要的．但微电网的潮流计算必须考虑负荷和电源的 不确定性‘3I． 机潮流问题，并将该方法应用于某实际孤岛微电网 针对潮流计算中的不确定性问题，自1974年随机潮流计算，证实其有效性． Borkowska[4]引入随机潮流的概念以来，大量文献对 其进行了研究，求解方法按原理主要分为：模拟法和 1 微电网结构及其元件模型 解析法两种．模拟法根据不确定量的概率模型产生 图1给出了某实际海岛孤立微电网的接线图． 一定规模的样本，分别对每个样本进行潮流计算，再 可再生能源发电设备包括风力发电机和太阳能光伏 统计得到随机分布规律；而解析法则根据不确定量 发电板，均有配套的铅酸蓄电池与无功补偿设备，并 数值特征，用逼近的方法获得随机潮流解的近似解 且还配置了柴油发电机，当蓄电池的储能水平过低 析表达式．随机潮流在传统电力系统的最优潮流、无 功控制、电压稳定性分析等问题中得到了广泛应用， 时，在可再生能源出力无法满足负荷的情况下，启动 然而在微电网系统中仍应用得还不多．文献『5]中 柴油发电机提供支撑．各电源在发电端交流电压均 采用了蒙特卡罗采样模拟法得出微电网的随机潮 流，但计算量巨大；文献『6]中的点估计法和文献 荷端再降为0．38kV． 『7]中拉丁超立方采样的方法可减少计算量，但仍 光伏阵列输出的有功功率P与太阳辐射之间 不能得出解析解．文献『8]中则利用累积量的方法 的关系可表示为归。 收稿日期：2013—10—11 万方数据 14 华南理工大学学报(自然科学版) 第42卷