非參數(shù)核密度估計(jì)負(fù)荷模型在電網(wǎng)可靠性評(píng)估中的應(yīng)用.pdf

1、本文受國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（柔性發(fā)輸電系統(tǒng)概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和優(yōu)化配置模型研究，項(xiàng)目號(hào)50977094）和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（大電網(wǎng)概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的解析計(jì)算模型和算法研究，項(xiàng)目號(hào)50607021）資助。
　　 隨著電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大、互聯(lián)程度不斷提高，越來(lái)越多的電力部門運(yùn)用可靠性評(píng)估技術(shù)，對(duì)其規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行階段的一個(gè)或多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行定量的可靠性評(píng)估。近年來(lái)，電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估無(wú)論在模型算法還是工程應(yīng)用上均取得較大進(jìn)展。負(fù)荷作為一種典型隨

2、機(jī)現(xiàn)象，其模型的準(zhǔn)確與否對(duì)可靠性評(píng)估結(jié)果有較大影響，如何將短期負(fù)荷預(yù)測(cè)與電網(wǎng)的日運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行有機(jī)融合、如何計(jì)及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷不確定性和相關(guān)性對(duì)可靠性評(píng)估結(jié)果的影響，成為一個(gè)亟待深入研究的重要課題。
　　 本文采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的新興技術(shù)“非參數(shù)核密度估計(jì)”方法，分別考慮時(shí)序負(fù)荷及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷彼此的相關(guān)性，對(duì)時(shí)序以及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷聯(lián)合概率密度分布的構(gòu)建開展了研究工作,該方法完全基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，可有效避免主觀經(jīng)驗(yàn)的影響。
　　 從時(shí)間上考慮了系

3、統(tǒng)時(shí)序負(fù)荷彼此間的相關(guān)性，將歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)看作非線性時(shí)間序列，建立了非參數(shù)核密度估計(jì)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，并與電網(wǎng)的日運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行有機(jī)融合。該負(fù)荷預(yù)測(cè)模型重點(diǎn)討論了模型階數(shù)、平滑參數(shù)和預(yù)測(cè)置信區(qū)間計(jì)算。計(jì)算中避免了憑主觀經(jīng)驗(yàn)選擇影響負(fù)荷變化的主要因素，通過(guò)算法改進(jìn)不僅可以得到預(yù)測(cè)負(fù)荷的區(qū)間估計(jì)，也可以得到預(yù)測(cè)負(fù)荷位于某一數(shù)值范圍的概率。通過(guò)一個(gè)實(shí)際電力系統(tǒng)及IEEE-RTS79測(cè)試系統(tǒng)的分析處理驗(yàn)證了所提負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的正確性，預(yù)測(cè)結(jié)果不僅

4、能夠更客觀真實(shí)地反映系統(tǒng)負(fù)荷變化趨勢(shì)，還可為電力系統(tǒng)日風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供準(zhǔn)確的負(fù)荷信息以獲得超前的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平。
　　 此外，對(duì)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷聯(lián)合概率密度分布的構(gòu)建開展了研究工作,提出采用非參數(shù)多變量核密度估計(jì)實(shí)現(xiàn)計(jì)及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷相關(guān)性的電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估算法。該方法不需對(duì)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的相依形式進(jìn)行任何主觀假設(shè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)負(fù)荷聯(lián)合概率密度的近似估計(jì)，并可有效揭示隱藏在節(jié)點(diǎn)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)中的節(jié)點(diǎn)負(fù)荷分布規(guī)律和變動(dòng)特征。通過(guò)對(duì)改進(jìn)的IEEE-RB