三点估计法的交直流随机潮流计算模型(matlab版+python版)-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/WConstelltion/article/details/123781372

本文介绍了一种基于三点估计法(3PEM)的交直流随机潮流计算模型，该模型适用于含多端柔性直流输电(SOP)的交直流混合电网，并能处理多种分布式电源(DG)的概率特性。通过与蒙特卡洛模拟法对比验证了方法的有效性和准确性。

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目标问题##

3PEM的交直流随机潮流计算模型(matlab版+python版)

目标需求

要适用于含多端SOP的任意大小的交直流电网,支持节点和支路的增删；
要适用于接入多个服从不同概率分布的风电、光伏等分布式电源；
要采用Cornish-Fisher级数拟合随机变量的概率分布函数；
要考虑VSC的4种运行方式(单电压控制方式)交直流潮流分析；
误差分析：与蒙特卡洛计算结果对比，误差<10^-2；

程序函数说明

matlab版：

主程序：main4
交流系统输入子程序：data_ieee33
牛拉法基波子程序：NLPowerFlow文件
节点导纳子程序：createYbus文件
雅克比矩阵子程序：Jacobi文件(n-1+m*n-1+m)
直流系统输入子程序：dc_case4文件
交直流潮流子程序：ACDC_Flow文件
列写一下文档目录:

程序计算步骤及流程图

以matlab版程序作为讲解。

1 参数初始化

参数初始化，读取网络参数，在此标幺化，随机潮流是在确定性基波潮流计算基础之上进行的，
基波潮流计算的学习： https://download.youkuaiyun.com/download/WConstelltion/85045068.
纯交流系统的随机潮流计算学习：https://blog.youkuaiyun.com/WConstelltion/article/details/123776191

2 蒙特卡洛计算

2.1正态分布负荷抽样：

    p_load(i,:)=normrnd(mu_load_p(i),sigma_load_p(i),1,m);%正态分布
    q_load(i,:)=normrnd(mu_load_q(i),sigma_load_q(i),1,m);

2.2DG抽样：(风速weibull分布、光强beta分布、储能功率正态分布)

     v_FD = wblrnd(FD_c,FD_k,m,1); %风速抽样
    cd_GF= betarnd(GF_a,GF_b,1,m);   %光强抽样

2.3确定风速和光强后计算DG功率：

      for i=1:m                                                            
          if v_FD(i)<vci||v_FD(i)>vco
              p_FD(i)=0;
          elseif v_FD(i)>vci&&v_FD(i)<vr
              p_FD(i)=k1*v_FD(i)+k2;
          elseif v_FD(i)>vr&&v_FD(i)<vco
              p_FD(i)=PnW;
          end
     end
                
     p_GF = cd_GF*A*yita/1000;

2.4修正节点负荷：

    shuju.bus(index_load,3)=load_p(:,i);
    shuju.bus(index_load,4)=load_q(:,i);

2.5确定性潮流计算：

    [basemva,bus,gen,branch,loss_vsc]=ACDC_Flow(shuju, dc_case4);

2.6就可以求解节点电压、支路功率和网损的均值和标准差；

3 三点估计法计算

3.1计算估计点值和权重：(一阶,二阶)

zeta1_p=-lambda3_p./2+sqrt(lambda4_p-3*(lambda3_p.^2)/4);%ξxi,1=-(λi,3)/2+sqrt(λi,4+3/4*λi,3^2)
zeta2_p=-lambda3_p./2-sqrt(lambda4_p-3*(lambda3_p.^2)/4);%ξxi,2=-(λi,3)/2-sqrt(λi,4+3/4*λi,3^2)

3.2计算权重：

weight1=1./(zeta1_p.*(zeta1_p-zeta2_p));  %采样点1的权重pxi,1=1/(ξxi,1*(ξxi,1-ξxi,2))
weight2=-1./(zeta2_p.*(zeta1_p-zeta2_p)); %采样点2的权重pxi,2=1/(ξxi,2*(ξxi,1-ξxi,2))
weight3=1/n_load-1./(lambda4_p-lambda3_p.^2);

3.3求解状态变量的前v阶原点矩(节点电压、支路功率以及损耗的2m+1个样本值)

    mu_vm(i)=sum(vm(i,1:2*n_load)'.*weight(1:2*n_load))+vm(i,end)*sum(weight(2*n_load+1:end));

3.4交直流潮流计算(节点电压、支路功率以及损耗的2m+1个样本值)

    [basemva,bus,gen,branch,loss_vsc]=ACDC_Flow(shuju, dc_case4);%潮流计算

3.5 CornishFish级数求解系统节点电压、直流功率以及损耗等变量的概率分布曲线

[pem_vm_pdf,pem_vm_cdf]= CornishFish(aerfa_vm,range_vm,pem_vm_mu,pem_vm_std);  %级数展开求解概率分布
[pem_xianlu_p_pdf,pem_xianlu_p_cdf]= CornishFish(aerfa_xianlu_p,range_xianlu_p,pem_xianlu_p_mu,pem_xianlu_p_std); 
[pem_ploss_pdf,pem_ploss_cdf]= CornishFish(aerfa_ploss,range_ploss,pem_ploss_mu,pem_ploss_std);  %级数展开求解概率分布

3.6 计算流程图如下图所示
在这里插入图片描述
基于3PEM的交直流随机潮流计算流程图