何 琨, 严 正, 徐潇源, 王 晗

(电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学), 上海市 200240)

0 引言

微电网是一种集分布式电源(distributed generator,DG)、分布式储能(distributed storage,DS)、负荷、变流器和继电保护装置等于一体的小型低压发配电系统[1]。交流微电网有并网运行和孤岛运行两种模式[2]。对于并网运行的微电网,当所接入的大电网故障时,可进入计划外孤岛运行,提高了微电网的供电可靠性;同时,微电网也可主动脱离大电网孤岛运行,有利于获取更好的效益。近年来,风电、光伏发电[3-4]等可再生能源接入微电网的比例逐步提高,并且考虑到微电网中的负荷随机性强[5],源荷不确定性对孤岛微电网运行状态及潮流分布的影响愈加显著,评估输入变量对微电网状态的影响,辨识影响系统状态的关键因素,对提高微电网运行控制水平具有重要价值。

概率潮流(probabilistic power flow,PPF)[6]是一种有效的电力系统不确定性分析方法,其能全面考虑随机因素的影响,获得节点电压和线路潮流的概率分布和统计数字。孤岛微电网与传统输电网相比具有显著差异,采用传统牛顿—拉夫逊(Newton-Raphson,NR)法计算潮流时可能会出现雅可比矩阵奇异的情况[7]。目前,针对孤岛微电网潮流计算,文献[8]将下垂控制节点等效为PQ节点,并采用Gauss-Seidel法求解,但收敛速度慢;文献[9]考虑微电网的下垂特性,利用牛顿信赖域法,通过计算二阶海森阵求解微电网潮流模型,计算量大。由于微电网的源荷不确定性会使其运行状态复杂多变,潮流分布与预设运行状态偏差较大,因此需采用鲁棒性和收敛性更强的孤岛微电网概率潮流计算方法。……