含風(fēng)力發(fā)電的發(fā)輸配電系統(tǒng)可靠性綜合評估.pdf

1、本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“配電網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)切換免疫模型和算法研究(No.50307015)”對含風(fēng)力發(fā)電的發(fā)輸配電系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性綜合評估。 隨著能源需求的日益增長與新能源的不斷開發(fā)和利用，風(fēng)能作為可再生清潔能源越來越受人們的重視，風(fēng)力發(fā)電是新能源中最具有發(fā)展前景的一種發(fā)電方式。但風(fēng)能具有隨機(jī)性和間歇性特點(diǎn)，大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)后會對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定的影響。為研究風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)可靠性的影響，本文采用序貫蒙特卡

2、羅模擬法，建立了風(fēng)電場可靠性模型，充分考慮了風(fēng)能隨機(jī)性和間歇性，結(jié)合基于開關(guān)影響的配電網(wǎng)可靠性算法對含風(fēng)力發(fā)電的發(fā)輸配電系統(tǒng)可靠性進(jìn)行綜合評估。本文所做的主要工作如下所示： (1)本文簡單介紹了蒙特卡羅模擬法的基本思想以及蒙特卡羅模擬法的分類，詳細(xì)介紹了序貫蒙特卡羅法的原理和特點(diǎn)，并應(yīng)用該方法對RBTS系統(tǒng)進(jìn)行了仿真計(jì)算。將該算法的計(jì)算結(jié)果與狀態(tài)枚舉法的計(jì)算結(jié)果相比較，驗(yàn)證了該算法的有效性和實(shí)用性。 (2)根據(jù)文中開關(guān)對

3、的定義提出了基于開關(guān)影響范圍的復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評估順流算法。該算法僅對原網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行順潮流搜索，確定開關(guān)對的影響范圍以及開關(guān)對間父子關(guān)系矩陣，并采用稀疏技術(shù)存儲這些關(guān)系矩陣。枚舉故障時(shí)以開關(guān)對為單位，僅需對已知的開關(guān)對影響范圍和開關(guān)對間父子關(guān)系矩陣進(jìn)行遍歷搜索即可形成系統(tǒng)的故障影響范圍。由于系統(tǒng)中某開關(guān)對內(nèi)的節(jié)點(diǎn)具有相同的節(jié)點(diǎn)故障類型，因此可進(jìn)一步得到系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。 (3)根據(jù)風(fēng)能隨機(jī)性和間歇性的特征，建立了符合風(fēng)能特性的服從正態(tài)

4、分布的隨機(jī)概率模型。通過大量數(shù)據(jù)分析可知，該模型及其服從正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方法，符合一個地區(qū)風(fēng)速正態(tài)分布的實(shí)際情況，并能較快速、準(zhǔn)確地模擬一個仿真時(shí)間段內(nèi)具有風(fēng)能特性的隨機(jī)風(fēng)速。 (4)根據(jù)風(fēng)速模型，結(jié)合常規(guī)機(jī)組、線路和變壓器等的狀態(tài)模型以及負(fù)荷模型，建立了基于序貫蒙特卡羅仿真的風(fēng)電場可靠性模型。將風(fēng)電場可靠性模型與發(fā)輸電組合系統(tǒng)相結(jié)合，對含風(fēng)力發(fā)電的發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性進(jìn)行評估，形成發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性指標(biāo)；根據(jù)這些指標(biāo)的計(jì)

5、算建立了與配電系統(tǒng)相聯(lián)節(jié)點(diǎn)的多狀態(tài)機(jī)組等值模型，并采用基于開關(guān)的配電網(wǎng)可靠性算法計(jì)算風(fēng)電場對發(fā)輸配電系統(tǒng)可靠性的影響，實(shí)現(xiàn)發(fā)輸配電系統(tǒng)的可靠性綜合評估。 (5)應(yīng)用基于開關(guān)的配電網(wǎng)可靠性算法對RBTS系統(tǒng)以及實(shí)際的工程系統(tǒng)進(jìn)行了仿真計(jì)算，證實(shí)了該算法的有效性和工程實(shí)用性；結(jié)合該算法對含風(fēng)力發(fā)電的RBTS系統(tǒng)進(jìn)行了序貫蒙特卡羅仿真計(jì)算，形成了發(fā)輸電組合系統(tǒng)多狀態(tài)機(jī)組等值參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對含風(fēng)電場的發(fā)輸配電系統(tǒng)可靠性綜合評估，并分析了風(fēng)