随着智能电网和能源互联网的发展,电力系统运行工况日益复杂,电力系统中的不确定因素大大增加,确定性的潮流计算方法已不能全面地反映系统运行情况,不确定分析手段被引入到电力系统中,作为传统确定性方法的有效补充。概率潮流是分析电力系统随机特性的有效手段之一。概率潮流可计及各种随机因素的影响,获得节点电压和支路潮流的统计矩和概率分布,为系统规划和运行提供更加有效和全面的参考信息。概率潮流算法主要分为蒙特卡罗模拟法,点估计法和解析法。本文主要研究概率潮流模拟算法,主要的研究内容包括以下几个方面:研究了概率潮流的三要素:概率潮流方程,输入随机变量和输出随机变量,建立了概率潮流计算模型。采用概率分布函数表示单个随机变量的信息,采用相关系数矩阵表示多个随机变量间的相互关系,分析了概率潮流计算的本质为求解含有随机参数的高维非线性方程组,总结了概率潮流模拟法的研究重点:输入随机变量采样,输入随机变量样本的相关性控制,潮流计算和输出随机变量评估。研究了基于改进采样技术的概率潮流模拟算法。根据有效维度的概念,研究了概率潮流的叠加和截断有效维度,指出概率潮流的有效维度较低,因此采用基于低差异序列的拟蒙特卡罗模拟获得输入随机变量的样本,以提高模拟法的计算速度。在此基础上,建立了考虑独立输入随机变量的概率潮流计算方法,并与常用模拟法相比较,以验证所提算法的正确性和优越性。研究了概率潮流输入随机变量样本的相关系数控制方法,提出了两种相关性控制技术:基于遗传算法和局部搜索的相关性控制技术和基于多元线性回归的相关性控制技术,并与常用技术相比较,以验证所提方法的有效性和鲁棒性。通过结合采样技术和相关性控制技术,建立了考虑输入随机变量相关性的概率潮流模拟算法,并从相关性强弱,相关性建模方式以及采样方式等多个角度分析了相关随机变量对概率潮流计算结果的影响。研究了概率潮流输出随机变量的评估方法。研究了基于扩散方程的核密度估计理论,并采用离散余弦变换和逆离散余弦变换实现了核密度估计的快速算法。提出了基于扩散核密度估计的输出随机变量概率分布估计方法,并与常用的非参数方法相比较。所提方法同时考虑了核密度估计的带宽计算和边界校正,能反映出数据的单峰或者多峰分布特性,准确获得输出变量的概率密度函数和累积概率分布。将所提出的概率潮流算法应用于实际电力系统分析,研究了随机静态电压稳定评估方法和电网线路利用状况评估方法。在传统电压稳定计算方法的基础上,引入随机因素建立了随机静态电压稳定评估的模拟算法,并采用拟蒙特卡罗模拟提高计算效率,采用扩散核密度估计获得电压稳定裕度的概率指标,将所提方法应用于某省级电网的电压稳定计算,分析了外部馈入功率较大时电网在低谷运行阶段的稳定性。建立了基于概率潮流的电网线路利用状况评估方法,通过研究负荷波动和设备故障对电网运行的影响,得到了线路潮流的统计数字和线路利用率的概率分布。将所提方法应用于某特高压区域电网的线路利用状况评估,分析了在特高压电网运行初期,低电压等级线路对特高压交流线路接入的适应性。