新型电力系统不确定性静态建模及量化分析方法评述.pdf

第48卷第19期2024年10月10日Vol.48No.19Oct.10,2024

DOI：10.7500/AEPS20240131002

新型电力系统不确定性静态建模及量化分析方法评述

1，22

林超凡，别朝红

（1.纽约州立大学石溪分校电气与计算机系，纽约11794，美国；

2.西安交通大学电气工程学院，陕西省西安市710049）

摘要：中国正处在新型电力系统建设的加速转型期。新型电力系统在源网荷侧呈现的强不确定性

发展趋势以及其高维度、强相关、多样化特点给传统的不确定性建模及分析方法带来挑战。文中围

绕新型电力系统不确定性静态建模及量化分析方法展开评述。首先，梳理不确定性静态建模和量

化分析的基本概念和框架；然后，以近几年文献调研为基础，重点从先验不确定性和后验不确定性

的视角对不确定性静态建模方法进行整理和评述，以及从模型驱动和数据驱动两个层面对不确定

性量化分析方法及其应用场景加以归纳和总结；最后，结合调研结果展望了未来新型电力系统不确

定性静态建模和量化分析方法，指出应着力提高建模和分析方法的广度、计算效率、计算准确度并

推动实际应用。

关键词：新型电力系统；新能源；不确定性；概率；静态建模；量化分析

0引言系统的不确定性具有新特征，主要体现为高维度、强

相关、多样化，亟须提出适用于新型电力系统的准

当前，人类社会正在加速迈入能源转型的新阶

确、高效的不确定性建模和分析方法。

段。中国提出要积极稳妥推进碳达峰、碳中和，深入

［1］因此，本文面向新型电力系统，对近年来不确定

推进能源革命，加快规划建设新型能源体系。新

性静态建模与量化分析的最新研究进展和应用情况

型电力系统是新型能源体系的重要组成，也是实现

［2］进行系统性评述。首先，介绍电力系统不确定性的

“碳达峰·碳中和”目标的关键载体，对推动能源绿

基本概念以及其静态建模和量化分析的基本框架，

色低碳转型至关重要。构建新型电力系统势在

明确新型电力系统不确定性的特点和面临的挑战；

必行。

［3］其次，从先验不确定性和后验不确定性两个方面对

新型电力系统呈现强不确定性发展趋势。在

相应的静态建模方法进行梳理；然后，基于不确定性

源侧体现在大规模、高比例新能源接入。新能源固

概率二次模型，分别阐述模型驱动和数据驱动两类

有的不确定性易导致源荷不匹配，给电力电量平衡

［4］不确定性量化分析方法，并归纳其典型应用场景；最

带来巨大的压力。在网侧体现在大量电力电子设

备入网。这将导致电网的复杂性增强，元件故障的后，对未来的研究重点进行展望。

不确定性增加，且易诱发连锁故障［5］。在荷侧体现1基本概念和框架

在分布式资源的快速增加。传统用电需求不确定性

1.1不确定性的含义及分类

将叠加分布式新能源、电动汽车、分布式电源聚合体

［6-7］