災(zāi)害下電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型研究.pdf

1、近年來頻發(fā)的自然災(zāi)害對電力系統(tǒng)的影響引發(fā)了社會(huì)對電網(wǎng)容災(zāi)抗災(zāi)能力的關(guān)注。因此從整體預(yù)防的角度出發(fā)，在電網(wǎng)規(guī)劃階段采用差異化規(guī)劃的方法，提高部分骨干變電站和線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及重視重要負(fù)荷的保供電對提高電網(wǎng)整體的堅(jiān)強(qiáng)性和抗災(zāi)性、降低大停電事故及自然災(zāi)害對電網(wǎng)的破壞程度有著非常重要的意義。可信的負(fù)荷評估與預(yù)測是差異化規(guī)劃的基礎(chǔ)。提出了以負(fù)荷停電損失、成本補(bǔ)償投資回報(bào)率、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中心接近度、專家評定等級(jí)四個(gè)指標(biāo)作為特殊負(fù)荷評估指標(biāo)，并基于模糊層次

2、分析法得到各指標(biāo)的權(quán)系數(shù)，建立差異化規(guī)劃中特殊負(fù)荷評估指標(biāo)體系，有效量化重要負(fù)荷的選擇。
　　本文評估得到的該地區(qū)電網(wǎng)特殊負(fù)荷后，建立了某特定災(zāi)害場景下的特殊負(fù)荷節(jié)點(diǎn)下的電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型。通過引入災(zāi)害發(fā)生下電力設(shè)備發(fā)生損壞的概率，以電網(wǎng)規(guī)劃后的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)切掉負(fù)荷量及災(zāi)害應(yīng)急發(fā)電節(jié)點(diǎn)增加電源容量所需經(jīng)濟(jì)費(fèi)用最少為目標(biāo)函數(shù)；考慮支路潮流邊界、基爾霍夫定律、節(jié)點(diǎn)出力上下限等約束條件建立了災(zāi)害下未考慮特殊節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)抗災(zāi)規(guī)劃模型。接著建立了

3、在災(zāi)害下電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)特殊節(jié)點(diǎn)不允許切負(fù)荷及在允許范圍內(nèi)可切部分負(fù)荷，保證其供電可靠性的差異化規(guī)劃模型，該模型的建立可以更好地進(jìn)行電網(wǎng)減災(zāi)優(yōu)化。最后在此基礎(chǔ)上，考慮部分電源作為黑啟動(dòng)電源的情況下，建立災(zāi)害下可實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)的基于特殊節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型。最后基于Matlab軟件的Matpower工具包，以IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和IEEE-118作為算例來對已建立的模型進(jìn)行求解。首先對模型進(jìn)行簡化，將復(fù)雜的約束條件化簡為等式約束、不等式約

4、束及邊界約束三個(gè)基礎(chǔ)條件。接著分別求得災(zāi)害下的未考慮特殊節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)抗災(zāi)規(guī)劃模型、基于特殊節(jié)點(diǎn)不切負(fù)荷的電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型、基于特殊節(jié)點(diǎn)可切部分負(fù)荷的電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型和基于黑啟動(dòng)電源的電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型的結(jié)果，得出：基于特殊節(jié)點(diǎn)可切部分負(fù)荷的電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型不僅保障了特殊節(jié)點(diǎn)的供電，還能提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性；基于黑啟動(dòng)電源的電網(wǎng)差異化規(guī)劃模型在此基礎(chǔ)上，能更快地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)恢復(fù)。該結(jié)果不僅驗(yàn)證了模型的正確性，而且能很好的為實(shí)際電網(wǎng)在災(zāi)害下的調(diào)度