br>[003引本發(fā)明采用拉了超立方采樣方法，比較于一般穿透功率極限求解問題中用到的蒙 特卡羅隨機(jī)模擬法，增加了采樣覆蓋率，在不影響精度的情況下，大大減少了計算量，提高 了計算時間。
[0039] 3.由于細(xì)菌覓食算法中主要是復(fù)制和遷徙行為更新，因此原理簡單，容易實現(xiàn)，收 斂速度更快。本發(fā)明采用的改進(jìn)的細(xì)菌覓食算法相對于標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌覓食算法，首先改進(jìn)了趨 向操作中的步長參量，將其設(shè)定為一變量，隨著種群老化而趨向減小，在提高初期尋優(yōu)速度 的同時也確保了后期尋優(yōu)精度；另外，對遷徙行為的改進(jìn)，保證了最優(yōu)個體不被遷徙，確保 了算法的收斂速度。
【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明方法的流程圖；
[0041] 圖2為實施例中基于拉了超立方采樣產(chǎn)生相關(guān)性隨機(jī)變量樣本的流程圖；
[0042] 圖3為實施例中改進(jìn)的細(xì)菌算法的流程圖。
【具體實施方式】
[0043] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0044] 圖1中，利用本發(fā)明方法確定光伏穿透功率極限，包括W下步驟：
[0045] 步驟一：提取傳統(tǒng)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及光伏、傳統(tǒng)機(jī)組和負(fù)荷各隨機(jī)變量的相關(guān)參數(shù)， 采用隨機(jī)規(guī)劃方法確定規(guī)劃問題，具體過程如下：
[0046] 采用隨機(jī)規(guī)劃方法將光伏穿透功率極限的最大化作為目標(biāo)函數(shù)：
[0047] max^ 勺、max
[0048] 其中，光伏電場最大裝機(jī)容量，P 為系統(tǒng)最大負(fù)荷水平。由于光伏穿透 功率極限的確定是相對于指定的電力系統(tǒng)，所W系統(tǒng)的最大負(fù)荷水平為一常量，目標(biāo)函數(shù) 等價于的最大化。將系統(tǒng)潮流方程作為等式約束，考慮到光伏接入主要是對系統(tǒng)有功 功率的影響較大，所W本發(fā)明簡化潮流方程式為線性關(guān)系式，采用直流潮流算法。將系統(tǒng)安 全運(yùn)行及穩(wěn)定性水平作為不等式約束，預(yù)設(shè)相應(yīng)的置信水平a 1、a 2、a 3、a 4、a 5,主要包括 W下幾個約束：
[0049] 1.線路有功潮流上下限約束
[0050] PH-Pmax《Pu《P"J >
[0化1] 其中Py為線路有功潮流，P。"為線路傳輸?shù)挠泄Τ绷魃舷蕖?br>[0化2] 2.系統(tǒng)頻率偏移約束
[005引 Af《AfnJ > 口2
[0化4] 其中Af為系統(tǒng)頻率偏移，Afm。,為其上限。系統(tǒng)的頻率偏移可W通過系統(tǒng)的靜態(tài) 頻率特性計算； A尸
[0 化 5] 4/ =-
[0化6] 其中AP為系統(tǒng)有功功率不平衡量，Ks系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率，包括發(fā)電機(jī)和負(fù)荷單位 調(diào)節(jié)功率。
[0化7] 3.旋轉(zhuǎn)備用容量約束
[005引
【主權(quán)項】
1. 一種考慮變量相關(guān)性的光伏穿透功率極限的確定方法，其特征在于，該方法包括以 下步驟： (1) 提取傳統(tǒng)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及光伏、傳統(tǒng)機(jī)組和負(fù)荷各隨機(jī)變量的相關(guān)參數(shù)，以光伏穿 透功率極限最大為目標(biāo)函數(shù)，將系統(tǒng)安全運(yùn)行及穩(wěn)定性水平作為約束條件，采用隨機(jī)規(guī)劃 方法確定規(guī)劃問題； (2) 初始化細(xì)菌覓食算法的各參量，隨機(jī)產(chǎn)生初代種群個體的位置，所述種群個體的位 置指代光伏電場的裝機(jī)容量； (3) 利用拉丁超立方采樣方法生成具有相關(guān)關(guān)系的光伏、負(fù)荷隨機(jī)樣本，并利用概率 潮流分析對當(dāng)前種群個體進(jìn)行可行性驗證，系統(tǒng)狀態(tài)滿足所述約束條件則進(jìn)入步驟（4)，否 貝IJ，重新產(chǎn)生種群個體進(jìn)行驗證，直到達(dá)到預(yù)設(shè)的種群規(guī)模； (4) 對可行的初始種群個體進(jìn)行細(xì)菌覓食算法的趨向、復(fù)制操作得到新的種群個體，采 用步驟（3)對所述新的種群個體進(jìn)行可行性驗證，系統(tǒng)狀態(tài)滿足所述約束條件則更新種群 個體的位置并進(jìn)行步驟（5)中的迀徙操作，否則繼續(xù)進(jìn)行趨向、復(fù)制操作計算新的種群個 體的位置； (5) 種群中的個體在完成指定次數(shù)的趨向、復(fù)制操作后，以預(yù)先設(shè)定的迀徙概率PJi 行迀徙操作，重新分布求解空間； (6) 重復(fù)步驟（4)、（5)，直到完成指定代數(shù)，根據(jù)細(xì)菌適應(yīng)性評估函數(shù)確定符合條件的 光伏穿透功率極限。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮變量相關(guān)性的光伏穿透功率極限的確定方法，其特征在 于，步驟（1)中所述規(guī)劃問題為：
目標(biāo)函數(shù)： 約束條件： PrI-Pmax^ P P maxi ^ Q I Pri-Affflax^ AfmJ ^ α2 PHnJPL，#Ps，up}彡 α3 Pr{n22PLi> PsdoJ 彡 α4 Ργ{Σ YiPG^ Σ δ ^ α5 其中，PS，maX為光伏電場最大裝機(jī)容量，P l，max為系統(tǒng)最大負(fù)荷水平，α 1、α 2、α 3、α 4、α 5 分別表示線路有功潮流極限、系統(tǒng)頻率偏移、旋轉(zhuǎn)備用容量、機(jī)組爬坡能力的置信水平，Pu 為線路有功潮流，Pmax為線路傳輸?shù)挠泄Τ绷魃舷?，?·為系統(tǒng)頻率偏移，Afmax為其上限， Pui為負(fù)荷出力，，H1為系統(tǒng)上旋轉(zhuǎn)備用占負(fù)荷的預(yù)設(shè)值，η 2為系統(tǒng)下旋轉(zhuǎn)備用占負(fù)荷的 預(yù)設(shè)值，Ps，up、p s，d。?分別為系統(tǒng)上、下旋轉(zhuǎn)備用容量，P CU為常規(guī)機(jī)組出力，γ i為常規(guī)機(jī)組 爬坡能力系數(shù)，Ps，i為光伏出力，S 光伏功率變化系數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮變量相關(guān)性的光伏穿透功率極限的確定方法，其特征在 于，步驟（3)中所述具有相關(guān)關(guān)系的光伏、負(fù)荷隨機(jī)樣本的生成，包括以下步驟： (1)根據(jù)光伏出力變量與節(jié)點負(fù)荷變化量的歷史數(shù)據(jù)并利用Spearman秩相關(guān)系數(shù)描 述所述光伏出力變量與所述節(jié)點負(fù)荷變化量之間的相關(guān)關(guān)系，計算光伏負(fù)荷秩相關(guān)矩陣 Rs; (2) 利用中值拉丁超立方對光伏電站出力隨機(jī)變量、傳統(tǒng)機(jī)組出力隨機(jī)變量、節(jié)點負(fù)荷 變化隨機(jī)變量進(jìn)行采樣獲取光伏負(fù)荷隨機(jī)樣本，得到原始采樣矩陣X ; (3) 通過Chloskey分解光伏負(fù)荷秩相關(guān)矩陣&得到矩陣C，再對所述原始采樣矩陣X 進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到具有相關(guān)關(guān)系的采樣矩陣Y，表達(dá)式如下： Y = CX ； (4) 通過等概率原則將具有相關(guān)關(guān)系的采樣矩陣Y轉(zhuǎn)換為符合正態(tài)分布的矩陣X' ； (5) 采用Gram-Schmidt序列正交化方法進(jìn)行排序，通過反復(fù)利用正向、反向迭代交替 來降低矩陣X'中變量間的相關(guān)性，直至完成預(yù)先設(shè)定的迭代次數(shù)，得到最終樣本矩陣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮變量相關(guān)性的光伏穿透功率極限的確定方法，其特征在 于，步驟（3)中所述利用概率潮流分析對種群個體進(jìn)行可行性驗證，包括以下步驟： 根據(jù)光伏、傳統(tǒng)機(jī)組出力和節(jié)點負(fù)荷的概率分布，對最終樣本矩陣采用直流潮流算法 計算得到系統(tǒng)線路傳輸?shù)挠泄β剩瑱z驗系統(tǒng)的線路有功潮流極限、系統(tǒng)頻率偏移、旋轉(zhuǎn)備 用容量、機(jī)組爬坡能力的概率是否滿足置信水平，系統(tǒng)狀態(tài)滿足所述約束條件則認(rèn)為種群 個體可行，不滿足則認(rèn)為種群個體不可行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮變量相關(guān)性的光伏穿透功率極限的確定方法，其特征在 于，步驟（4)中所述細(xì)菌覓食算法的趨向步長為：
其中，S為變步長，Stl為初始步_uv，U m D為種群代數(shù)，D =1+k，1表示第1次趨向操作，k表示第k次復(fù)制操作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮變量相關(guān)性的光伏穿透功率極限的確定方法，其特征 在于，步驟（5)中進(jìn)行迀徙操作，包括以下步驟： 通過所述細(xì)菌適應(yīng)性評估函數(shù)對當(dāng)前種群個體降序排列得到最優(yōu)個體，若最優(yōu)個體以 迀徙概率Ped被選中，則不進(jìn)行迀徙，重新選擇被迀徙個體。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種考慮變量相關(guān)性的光伏穿透功率極限的確定方法，通過建立隨機(jī)規(guī)劃問題設(shè)定光伏穿透功率極限最大化為目標(biāo)函數(shù)，考慮光伏電站內(nèi)部、區(qū)域負(fù)荷之間以及光伏發(fā)電與節(jié)點負(fù)荷變化的相關(guān)性，基于拉丁超立方采樣方法對光伏出力、傳統(tǒng)機(jī)組出力和負(fù)荷水平進(jìn)行抽樣來檢驗約束條件，最后利用改進(jìn)的細(xì)菌覓食算法求解規(guī)劃問題，計算符合條件的光伏穿透功率極限。本發(fā)明方法解決了因光伏穿透功率極限不符合實際生產(chǎn)實踐所帶來的光伏入網(wǎng)后的安全隱患問題，能夠更好地指導(dǎo)光伏電站的規(guī)劃工作，增加了采樣覆蓋率，在不影響精度的情況下，減小了計算量，在提高初期尋優(yōu)速度的同時也確保了后期尋優(yōu)精度。
【IPC分類】H02J3-38, G06F19-00
【公開號】CN104638672
【申請?zhí)枴緾N201510039704
【發(fā)明人】蔣平, 張文婷, 諸遠(yuǎn)
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月26日