综合能源系统安全域边界近似的多项式混沌展开方法

作     者：姜涛 王璇瑶 李雪 李国庆 

作者机构：现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52377083  U23B20131) 

主　　题：综合能源系统 安全域 安全域边界 多项式混沌展开 Galerkin投影 多项式逼近表达式 

摘      要：为构建综合能源系统安全域(integrated energy system security region， IESSR)，本文提出一种基于多项式混沌展开(Polynomial Chaos Expansion， PCE)的IESSR边界(IESR boundary， IESSRB)近似方法，借助该方法可得IESSRB的多项式逼近表达式。首先，根据IESSRB的边界拓扑特性，构建系统的IESSR边界点搜索优化模型；然后，根据PCE，对IESSR边界点搜索优化模型进行参数化处理，构建IESSRB搜索的参数化优化模型；进一步，根据IESSRB搜索的参数化优化模型的KKT条件，将IESSRB的参数化优化模型转化为高维参数化非线性方程组；在此基础上，借助广义Galerkin投影构建关于近似IESSRB的多项式逼近系数的Galerkin投影方程组，通过求解该方程组可得IESSRB的多项式逼近系数，从而获得IESSRB的多项式逼近表达式；为进一步降低Galerkin投影方程组求解复杂度，提出多项式分段近似IESSRB方法，在提高IESSRB近似精度的同时，提升了IESSRB近似的计算效率；最后，通过IES E39-G20测试系统和IES E118-G96测试系统对所提方法进行分析、验证，结果表明所提方法可实现IESSR的准确、有效构建。