考慮風(fēng)電功率概率分布不確定性的含風(fēng)電配電網(wǎng)無(wú)功規(guī)劃方法

謝 俊 ，王 璐，傅旭華 ，邊巧燕，辛煥海 ，甘德強(qiáng)

（1.南京郵電大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院，江蘇 南京 210023；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司，浙江 杭州 310007；3.浙江大學(xué) 電氣工程學(xué)院，浙江 杭州 310027）

0 引言

近年來(lái)，以風(fēng)電為代表的可再生能源迅速發(fā)展，在減輕環(huán)境污染以及緩解能源危機(jī)方面做出了較大貢獻(xiàn)。然而風(fēng)電具有間歇性、不確定性以及部分可預(yù)測(cè)性，給配電網(wǎng)的無(wú)功規(guī)劃問(wèn)題［1］帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。

含風(fēng)電的配電網(wǎng)無(wú)功規(guī)劃運(yùn)行是指在風(fēng)速或風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，以有功網(wǎng)損和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備投資成本之和最小為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備安裝地點(diǎn)和容量的優(yōu)化決策［2］。

在已有的研究中，通常是假設(shè)風(fēng)速或風(fēng)電出力概率分布已知，采用概率解析法［2］、場(chǎng)景分析法［3-5］研究風(fēng)電的不確定性對(duì)配電網(wǎng)無(wú)功規(guī)劃的影響。文獻(xiàn)［2，6-7］采用蒙特卡羅法抽樣風(fēng)電功率的概率密度函數(shù)求解風(fēng)機(jī)的輸出功率，進(jìn)而進(jìn)行配電網(wǎng)無(wú)功規(guī)劃決策；文獻(xiàn)［8-11］采用多場(chǎng)景分析技術(shù)模擬風(fēng)機(jī)的出力，利用成本效益分析法建模并采用粒子群算法求解模型。

然而，由于風(fēng)電預(yù)測(cè)技術(shù)的局限性［11-12］，以及氣候、地形分布的多樣性，很難準(zhǔn)確描述風(fēng)電的不確定性，只能獲得風(fēng)電概率分布的部分信息，如若干階矩信息。常用來(lái)描述風(fēng)電功率不確定性的概率分布有正態(tài)分布［13］、貝塔分布［14］、拉普拉斯分布［15］以及柯西分布［16］。 采用概率解析法［2］、場(chǎng)景分析法［3］、復(fù)仿射方法［17］和區(qū)間分析法［18］研究風(fēng)電的不確定性，這些分析法未考慮風(fēng)電功率概率分布本身的不確定性，因此無(wú)法從根本上保證所提出的規(guī)劃方案的有效性［19］。……