含風電場的電力系統(tǒng)充裕度評估.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)能源危機的日趨嚴重和環(huán)境污染的日益惡化，世界各國都開始積極開發(fā)利用新能源。風能由于其清潔、無污染和可再生的優(yōu)點越來越受到人們的重視。風力發(fā)電的運行成本較低，發(fā)電過程中不需要借助任何燃料，無污染，且操作簡單易于實現(xiàn)，成為了常規(guī)能源最主要的一種替代形式。由于風能是隨機的，具有間歇性，將大規(guī)模的風電場并入電網(wǎng)后一定會對電網(wǎng)的安全可靠運行帶來影響，因此，對并網(wǎng)風電場充裕度的評估成為了重要的研究課題之一。本文在考慮風能的隨機性、機組

2、的強迫停運、山體的地形特性以及尾流效應(yīng)影響的前提下，通過建立風電場的可靠性模型，采用蒙特卡羅模擬法對風電場的充裕度進行了評估，并提出二次插值法理論對風電場的最優(yōu)分布進行了研究。
　　 本文的主要內(nèi)容和研究成果如下：
　　 (1)論述了蒙特卡羅模擬法的理論原理、方法特點和分類，研究了解析法、非序貫蒙特卡羅模擬法和序貫蒙特卡羅模擬法各自的優(yōu)缺點以及適用范圍，通過使用非序貫和序貫蒙特卡羅模擬方法，計算了某小型系統(tǒng)的可靠性指標，

3、并分析了計算結(jié)果。結(jié)果表明：序貫蒙特卡羅模擬法能更精確地評估電力系統(tǒng)的可靠性。
　　 (2)根據(jù)風速隨機分布的特點，建立了風速的Weibull概率模型，重點研究了平均風速和標準差法、最小二乘法、平均風速和最大風速法以及最大似然法等Weibull參數(shù)估計方法的算法原理，并分別利用這四種方法估算了WeibuIl參數(shù)c和k的值以及一些風能特性指標。通過將得到的估算值與實測值進行比較，說明了使用平均風速和標準差法得到的Weibull概率

4、模型能更好地擬合本文中用到的實際風速。
　　 (3)建立了風電場的發(fā)電可靠性模型，同時考慮了風向的隨機變化，機組的隨機停運，負荷的時序變化，山體地形特性以及尾流效應(yīng)的影響，并針對某一實際的風電場布局分析計算不同情況下風電場的輸出功率。
　　 分析表明，山體地形特性和尾流效應(yīng)均對風電場的輸電功率有顯著的影響，是風電場可靠性評估中必須要考慮的因素。
　　 (4)根據(jù)風電場的場動態(tài)分析理論，分析研究了風電機組的最優(yōu)分布