含風能電力系統的概率分析與優(yōu)化運行方法.pdf

1、電力系統中的風電并網容量正在快速增長,這給電力系統分析與優(yōu)化運行的理論研究和工程實際都帶來了巨大的挑戰(zhàn)。風電除了一般意義上的隨機性外,還具有有界性、相關性、難以預測性和劇烈波動性等多種與傳統電源不同的特點,現有的電力系統分析與優(yōu)化運行方法在應對風電的這些特點時呈現出不同的缺陷。本文對此進行深入研究,提出含風能電力系統概率潮流、概率最優(yōu)潮流與概率調度的新方法。本研究主要內容包括：
　　⑴提出一種考慮風速有界性的概率潮流計算方法。風速

2、具有有界性,采用傳統點估計方法進行概率潮流計算時可能產生超出邊界的風速位置樣本值,導致概率潮流無法準確計算甚至根本無法計算。本文在點估計方法的基礎上提出一種考慮風速有界性的改進概率潮流方法,在點估計方法中引入一般變換與冪變換相互配合,保證所使用的點估計風速樣本計算值滿足物理邊界的要求,進而確保概率潮流計算的可行性和準確性。通過使用多個地點的風速數據對IEEE14節(jié)點系統進行仿真分析,對所提方法進行驗證。這個方法也可以推廣到概率潮流計算中

3、處理其它概率參數(如負荷)的邊界。
　　⑵提出一種考慮不同分布風速相關性的概率最優(yōu)潮流點估計方法。傳統的概率最優(yōu)潮流方法,難以直接處理具有相關性的風速。本文提出一種考慮不同分布風速相關性的概率最優(yōu)潮流點估計方法。服從任意分布并且具有相關性的風速,經過累積概率分布函數變換以及相關矩陣變換,可以變?yōu)楠毩⒌碾S機變量,進而可以根據點估計方法對每個獨立隨機變量選取特征點并確定權重,再經過逆變換回到原始風速空間后,進行確定性最優(yōu)潮流計算以及概

4、率統計量的計算。通過對IEEE14和118節(jié)點系統以及重慶系統進行仿真分析,說明方法的有效性。
　?、墙Y合點估計與遺傳算法提出一種考慮風電功率預測誤差的概率調度計劃制定方法。采用點估計方法進行概率調度模型中期望值目標的計算與概率約束條件的判斷,從而進行遺傳算法的適應度函數計算。在適應度計算中,需要進行多次潮流計算,因而提出一種基于拓撲分區(qū)的潮流計算方法,在潮流計算時將電網劃分為3種不同類型的子網交替進行潮流迭代,加快計算速度。通過

5、多個系統的仿真計算說明方法的有效性。
　?、忍岢鲆环N降低火電機組壽命損耗的調度計劃制定方法。風電功率發(fā)生頻繁而劇烈的波動時,為了保證功率平衡,傳統的火電機組需要大量頻繁地進行功率調節(jié),這將造成火電機組的壽命損耗。本文提出一種在風電功率劇烈波動環(huán)境下降低傳統火電機組壽命損耗的調度計劃制定方法。通過對火電機組調節(jié)過程中壽命損耗造成的經濟損失進行估算,在目標函數中引入調節(jié)費用,并加入調節(jié)次數限制約束,構建降低機組調節(jié)頻繁程度的調度計劃機