Probabilistic Power Flow Calculation for Interconnected Power Grid Based on External Network Static Equivalent and Unscented Transformation Method

TANG Wenjing; TANG Junjie; LIN Xingyu; PENG Sui; XU Dan; XIE Kaigui

doi:10.7500/AEPS20220826004

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Probabilistic Power Flow Calculation for Interconnected Power Grid Based on External Network Static Equivalent and Unscented Transformation Method

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Probabilistic Power Flow Calculation for Interconnected Power Grid Based on External Network Static Equivalent and Unscented Transformation Method
- Automation of Electric Power Systems Vol. 47, Issue 10, Pages: 117-127(2023)
- 作者机构：
  
  1.输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学),重庆市 400044
  2.广东电网有限责任公司电网规划研究中心,广东省广州市 510699
  3.中国电力科学研究院有限公司,北京市 100192
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52177071);National Fund for Distinguished Young Scholars of China(51725701)
- DOI：10.7500/AEPS20220826004
  CLC：
- Received：26 August 2022，
  
  Revised：2023-01-12，
  
  Published Online：20 April 2023，
  
  Published：25 May 2023
- 稿件说明：
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唐文静,唐俊杰,林星宇等.基于外网静态等值与无迹变换法的互联电网概率潮流计算[J].电力系统自动化,2023,47(10):117-127.

TANG Wenjing,TANG Junjie,LIN Xingyu,et al.Probabilistic Power Flow Calculation for Interconnected Power Grid Based on External Network Static Equivalent and Unscented Transformation Method[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(10):117-127.
唐文静,唐俊杰,林星宇等.基于外网静态等值与无迹变换法的互联电网概率潮流计算[J].电力系统自动化,2023,47(10):117-127. DOI： 10.7500/AEPS20220826004.

TANG Wenjing,TANG Junjie,LIN Xingyu,et al.Probabilistic Power Flow Calculation for Interconnected Power Grid Based on External Network Static Equivalent and Unscented Transformation Method[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(10):117-127. DOI： 10.7500/AEPS20220826004.

摘要

随着电力系统的发展，为计及新能源发电和负荷波动等不确定性因素的影响，须对互联电网进行概率潮流分析，而电网规模的不断扩大会显著增加相应的计算负担。因此，为提高互联电网概率潮流的计算效率，提出了一种基于外网静态等值方法与无迹变换法相结合的互联电网概率潮流计算方法。首先，采用无迹变换法生成用于边界处等值参数概率建模的样本点集，提出基于多运行点的外网静态等值方法，即每个样本点基于其改进直流潮流计算得到的结果获得等值参数，以建立等值后内网输入随机变量的概率模型。然后，通过该概率模型再次采用无迹变换法生成新的样本点集，从而进行等值后内网的概率潮流计算。最后，在多个测试系统证明了所提方法的准确性与速度优势。该方法借助概率等值技术同时降低了概率潮流计算中输入随机变量的维数与系统规模，从而减少了其分析所需的确定性潮流计算次数及其单次计算时间，实现了该应用在计算方面的双重降维。

Abstract

With the development of power systems

probabilistic power flow analysis of interconnected power grids is necessary to take into account the influence of uncertain factors such as renewable energy generation and load fluctuations

and the continuous expansion of power grids will significantly increase the corresponding computation burden. Therefore

in order to improve the calculation efficiency of the probability power flow for interconnected power grids

a probabilistic power flow calculation method for interconnected power grid is proposed based on external network static equivalent method and unscented transformation method. Firstly

the unscented transformation method is used to generate the set of sample points for the probabilistic modeling of equivalent parameters at the boundary

and the external network static equivalent method based on multiple operation points is proposed

that is

each sample point obtains equivalent parameters based on the results of its improved DC power flow calculation

to establish the probability model of the input random variables of the internal network after equivalence. Then

a new set of sample points is generated by the unscented transformation method through the probability model

so as to calculate the probabilistic power flow of the internal network after equivalence. Finally

the accuracy and speed advantages of the proposed method are demonstrated on multiple test systems. The proposed method reduces the dimension of input random variables and the system size in probabilistic power flow calculation with the help of the probability equivalent technology

thus reducing the number of deterministic power flow calculations and the single calculation time required for its analysis

and realizing the double dimension reduction in the calculation of this application.

关键词

Keywords

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