传统的
潮流问题,所有给定量都是确定性的量,因此潮流计算结果也是确定的。而实际上,严格说来,有些量不仅随时间而变化,而且具有不确定性。例如:
(1)在实时运行环境中,描述当前系统运行状态的量都是通过仪表量测得到的,有量测误差存在;当对一段时间后的系统进行分析,预测的负荷也是不确定的,存在各种偶然因素使得实际负荷与预测的负荷不一致。
(2)在规划设计阶段,要对几年、十几年以后的电源和电网的发展进行规划设计,预测长的时间段以后的系统负荷不可能准确,影响预测负荷的准确性的因素就更多,作为研究或计算的前提的系统负荷就不是一个通常意义下的已知量,而是一个随机变量。这个量多大可能取什么值,有负荷的
概率分布函数决定。
通过求解随机潮流,可以知道某条线路的潮流有多大可能性超出它所允许的极限值,也可以知道线路上的潮流值最大可能是多少。在规划设计中,如果知道电网
过负荷的可能性很小,就不必花费较大的代价去新建线路。因此,随机
潮流计算是很有实用价值的。
但是,随机潮流的计算却是相当复杂的。例如,考虑两个随机变量的和的运算,这要通过
卷积来实现。可见就连求和这样简单的运算也是相当复杂的。
鉴于变量的
随机性和潮流方程的
非线性,随机潮流的精确求解及其困难,一般都用简化的模型来求解。
(1)假定负荷是
正态分布的随机变量,不计发电机输出功率的随机性,并假定节点注入功率之间相互独立。
(2)采用直流潮流方程,即用线性的
直流电路模型来描述非线性的有功潮流方程,此时支路有功潮流和节点注入有功之间是
线性关系。由于正态分布的随机变量的线性组合仍是正态分布的随机变量,所以可确保支路有功潮流也是正态分布。可以通过节点注入的期望值和方差解析地求得支路潮流的期望值和方差,支路潮流的
概率分布亦可知。
(3)即使研究非线性潮流方程,也要在注入功率期望值附近把
非线性方程线性化,然后用
线性模型来研究。
随机潮流理论是在1974年由B.Borkowska提出的。经过近四十年的研究,它在电力系统规划中已有了一些应用。但问题本身难度较大,目前尚未取得突破性进展,有待进一步发展。