浙江大學、河海大學組成的聯(lián)合課題組針對風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電等新能源發(fā)電技術的應用對電力系統(tǒng)潮流分布的影響，現(xiàn)有潮流計算方法難以準確描述現(xiàn)代電力系統(tǒng)潮流分布的變化規(guī)律等問題，深入研究電力系統(tǒng)潮流計算方法，結合風能、太陽能、地區(qū)電網電力用戶特點和概率分析方法，提出了動態(tài)隨機變量，建立風力發(fā)電功率、太陽能光伏發(fā)電功率、負荷功率的動態(tài)概率模型和基于半不變量和Gram-Charlier級數(shù)的地區(qū)電網動態(tài)概率潮流計算方法。實際應用效果表明該方法能夠同時計及風能、太陽能、電力用戶的規(guī)律性變化和隨機變化對地區(qū)電網潮流分布的影響，并提高概率潮流的計算效率，該研究對新能源的推廣應用及智能電網的分析與控制具有十分重要的理論意義和工程應用價值。

該研究內容來源于國家自然科學基金資助項目“基于多代理和多模型技術的智能城市電網自愈控制理論研究”（課題編號：1077043）和新世紀優(yōu)秀人才支持計劃資助項目“含風電場的分布式電力系統(tǒng)動態(tài)經濟調度的智能建模與優(yōu)化算法研究”（課題編號：NCET-07-0745），在《中國電機工程學報》（Proceedings of the CSEE）2011年1月第31卷1期的論文《含分布式電源的地區(qū)電網動態(tài)概率潮流計算》中得到了全面闡述。

發(fā)展綠色能源、建設智能電網是經濟、社會和電網發(fā)展的必然選擇，對于充分發(fā)揮電網在資源優(yōu)化配置、服務國民經濟發(fā)展中的作用，對于經濟社會全面、協(xié)調和可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。近年來，世界各國都在加快建設風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電等清潔、可再生能源發(fā)電，這些綠色能源的發(fā)電比例大大提高，而風能、太陽能等能源具有隨機性和間歇性，大量的風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電的應用對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提出了新的挑戰(zhàn)。另一方面，各國都相繼展開了智能電網方面的研究，期望現(xiàn)代電力系統(tǒng)變得更加智能。上述兩方面的研究都要求對電力系統(tǒng)潮流分布的規(guī)律性和隨機性進行研究，以此為基礎進行控制對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要的現(xiàn)實意義。

該文主要針對上述問題，考慮地區(qū)電網中越來越多的分布式電源（Distributed Generation）如風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電等分散接入在不同位置、以及地區(qū)電網的負荷性質與負荷運行特性，通過在風速變化規(guī)律、太陽能日照強度變化規(guī)律、電力負荷變化規(guī)律等確定性規(guī)律變化曲線基礎上疊加相應的隨機波動曲線來建立動態(tài)隨機變量的概率模型，以此模型來描述地區(qū)電網潮流分布中既有規(guī)律可循又帶有隨機性的物理現(xiàn)象。如圖1所示的一天中電力負荷的變化曲線，可由圖2所示的兩條曲線疊加構成，其中一條曲線具有明顯的規(guī)律，傳統(tǒng)的確定性潮流計算中只考慮了這部分內容，另一條曲線無規(guī)律可循，具有隨機變化特性，長期以來，在概率潮流計算中，都是將各個時刻的隨機特性用相同的概率模型來表示，也就是說將圖2中無規(guī)律可循的曲線向上平移來建立概率模型，淹沒了電力負荷變化的峰谷現(xiàn)象。然后將動態(tài)隨機變量解耦為確定性基礎函數(shù)和隨機變量兩部分，采用傳統(tǒng)確定性潮流計算方法由前一部分內容求出地區(qū)電網潮流分布的基礎函數(shù)，利用隨機變量的統(tǒng)計數(shù)字特征半不變量的特點以及厄密(Hermite)多項式與無窮級數(shù)的關系由后一部分內容求出地區(qū)電網潮流分布的隨機變化部分，最后將兩部分內容疊加得到最終的地區(qū)電網潮流分布規(guī)律。