交直流混合系統(tǒng)可用輸電能力的評(píng)估與計(jì)算.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，電力系統(tǒng)越來越接近于其極限運(yùn)行，這給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。電網(wǎng)可用輸電能力是電力市場(chǎng)環(huán)境下的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，其計(jì)算的準(zhǔn)確性、快速性對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行、市場(chǎng)交易各方的利益分配具有至關(guān)重要的影響。隨著大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)和高壓直流輸電的廣泛應(yīng)用，亟需研究關(guān)于交直流混合電網(wǎng)輸電能力的理論和方法。本論文在充分調(diào)研已有研究成果的基礎(chǔ)上，從輸電能力的定義和計(jì)算要求出發(fā)，對(duì)交直流混合系統(tǒng)可用輸

2、電能力的評(píng)估與計(jì)算模型和方法等問題展開深入研究，主要工作如下:
　　首先考慮直流系統(tǒng)接入對(duì)交流系統(tǒng)的影響，建立了交直流混合系統(tǒng)靜態(tài)可用輸電能力評(píng)估的數(shù)學(xué)模型，并提出了基于蒙特卡羅模擬的評(píng)估方法。綜合考慮不確定性因素、直流系統(tǒng)及其靈活的控制方式對(duì)交流系統(tǒng)的影響，通過對(duì)交流系統(tǒng)輸電能力的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行改造，完善目標(biāo)函數(shù)和約束條件，提出了包含直流系統(tǒng)的混合電網(wǎng)可用輸電能力評(píng)估模型，并基于蒙特卡羅方法對(duì)靜態(tài)可用輸電能力進(jìn)行評(píng)估，提出了有效蒙

3、特卡羅模擬次數(shù)的概念和基于核函數(shù)的可用輸電能力概率分布密度估計(jì)。在計(jì)算環(huán)節(jié)，考慮到系統(tǒng)的安全性與經(jīng)濟(jì)性，將最優(yōu)潮流模型應(yīng)用到重復(fù)潮流法的每次求解潮流中。在不考慮系統(tǒng)輸電裕度的情況下，可用輸電能力在數(shù)值上等于最大輸電能力減去現(xiàn)有輸電協(xié)議所占用的輸電能力，因此對(duì)可用輸電能力的評(píng)估所提模型和方法對(duì)于最大輸電能力的評(píng)估同樣適用。
　　然后針對(duì)傳統(tǒng)蒙特卡羅模擬方法計(jì)算耗時(shí)的缺點(diǎn)，提出了基于廣義蒙特卡羅方法的交直流混合系統(tǒng)可用輸電能力或、和最

4、大輸電能力的評(píng)估方法。在評(píng)估方法的選取過程中，針對(duì)多次蒙特卡羅方法模擬需要做大量潮流計(jì)算，非常耗時(shí)以及相應(yīng)可用輸電能力或、和最大輸電能力評(píng)估指標(biāo)受極端值影響嚴(yán)重的特征，提出了將傳統(tǒng)蒙特卡羅模擬方法和重采樣法、并行計(jì)算以及穩(wěn)健性統(tǒng)計(jì)方法相結(jié)合的廣義蒙特卡羅方法，這類方法能顯著提高交直流混合電網(wǎng)的輸電能力評(píng)估效率，不但為可用輸電能力或、和最大輸電能力評(píng)估的實(shí)時(shí)化奠定基礎(chǔ)，而且也為蒙特卡羅方法在其他領(lǐng)域的使用提供了方法支撐。
　　接著，

5、提出了適用于交直流混合系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可用輸電能力計(jì)算的最優(yōu)潮流法。針對(duì)交直流混合電網(wǎng)可用輸電能力計(jì)算中考慮暫態(tài)穩(wěn)定約束的必要性及復(fù)雜性，在靜態(tài)可用輸電能力計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過引入影響暫態(tài)穩(wěn)定性的微分代數(shù)約束，提出了適用于交直流混合系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可用輸電能力計(jì)算的最優(yōu)潮流法，并且針對(duì)最嚴(yán)重故障計(jì)算可用輸電能力。
　　最后，提出了基于非線性分岔理論的交直流混合系統(tǒng)可用輸電能力的計(jì)算模型。在借鑒傳統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析的非線性分岔方法的基礎(chǔ)上，考慮將負(fù)荷作為