計及元件故障的電力系統(tǒng)輸電阻塞評估和辨識的方法.pdf

1、受輸電線路熱容量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的限制，輸電線路輸送功率達到或超過輸電容量限制時會出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象。通常，根據(jù)電力系統(tǒng)拓撲結構、電氣參數(shù)、運行參數(shù)及負荷水平等確定性信息，通過潮流分析，即可判斷阻塞是否發(fā)生。這種阻塞判斷方法為傳統(tǒng)的確定性方法，即只能給出某時刻是否阻塞的判斷，而不能給出阻塞程度的描述。
　　在電力系統(tǒng)運行及電力市場中，存在多種不確定因素，如：負荷預測的不確定性、發(fā)電計劃的隨機性、電力設備（發(fā)電機、線路、變壓器等）故障的隨機性

2、、電價的不確定等。這些都會引起輸電阻塞的不確定性。因此，除了知道阻塞的確定性判斷外，電力系統(tǒng)運行人員還需知道阻塞的程度，即未來一段時間內(nèi)阻塞出現(xiàn)的概率、頻率以及線路裕度等信息。還有，對存在輸電阻塞的系統(tǒng)，如果能辨識引起輸電阻塞的關鍵元件，并從源頭上采取相應措施，可望從本質上緩解或消除輸電阻塞。因此，計及不確定因素的輸電阻塞評估、輸電阻塞關鍵元件的辨識等研究可為電力系統(tǒng)運行、檢修、維護等提供更充分的決策依據(jù)，具有重要的理論和工程實用價值。

3、
　　本文對計及元件故障等不確定因素的輸電阻塞評估方法、電力系統(tǒng)輸電阻塞跟蹤及薄弱環(huán)節(jié)辨識方法等進行了研究；在此基礎上，進一步研究了含風電場的電力系統(tǒng)輸電阻塞評估。本文主要內(nèi)容如下：
　?、贋榭朔蠖鄶?shù)方法只能針對單一潮流斷面阻塞分析的不足，結合負荷時序變化特點，基于負荷時序曲線分析輸電阻塞現(xiàn)象的概率特性，利用聚類分析法對負荷進行分層分級，基于Monte Carlo法建立計及負荷曲線的多時段的輸電阻塞概率評估模型。以IEEE

4、-RTS為例，利用評估模型計算出單一輸電線路阻塞概率指標，驗證了評估模型的可行性和正確性。
　?、诜謩e從輸電元件和系統(tǒng)層面提出刻畫阻塞程度的指標體系。評估輸電元件阻塞程度的指標包括：線路阻塞概率、線路阻塞頻率、線路阻塞容量和線路受阻電量；評估系統(tǒng)阻塞程度的指標包括：系統(tǒng)阻塞概率、系統(tǒng)阻塞頻率、系統(tǒng)阻塞容量和系統(tǒng)受阻電量。該指標體系從兩個層面（即輸電元件、系統(tǒng)）、三個方面（概率、頻率和容量）建立較完備的指標體系，其既能從整體上評估系

5、統(tǒng)阻塞狀況，又能給出輸電元件阻塞的嚴重程度。
　?、塾嫾半娏υòl(fā)電機、線路、變壓器等）隨機故障等不確定因素，基于非時序MonteCarlo模擬法，建立輸電阻塞的概率評估模型?；贛onte Carlo法抽取元件狀態(tài)，形成系統(tǒng)狀態(tài)，并計算系統(tǒng)故障狀態(tài)潮流，通過機組調(diào)度和負荷削減等措施，以判斷輸電元件的阻塞狀況。如果輸電元件發(fā)生阻塞，則累計阻塞指標，重復抽樣，直至抽樣完成，最后計算出系統(tǒng)和每一輸電元件的阻塞概率、阻塞頻率、阻塞容量

6、和受阻電量。以IEEE-RTS為例進行算例分析，驗證了模型的有效性和正確性；同時，算例結果表明：電力元件的可靠性參數(shù)、負荷削減策略等對輸電阻塞指標均有較大影響。
　　④為從源頭上找到系統(tǒng)輸電阻塞的“誘因”，借鑒可靠性跟蹤技術，提出阻塞跟蹤的準則，即：故障元件分攤準則、比例分攤準則，建立輸電阻塞跟蹤模型及Monte Carlo求解方法。對某一抽樣狀態(tài)，若系統(tǒng)出現(xiàn)阻塞，則基于比例分攤方法將該狀態(tài)出現(xiàn)的概率和頻率、失去的電量等指標分攤到

7、各故障元件?；谒邢到y(tǒng)抽樣狀態(tài)，各元件累計各自分攤到的指標，即可得到各元件的阻塞跟蹤指標，實現(xiàn)輸電元件（系統(tǒng)）阻塞指標的跟蹤，從而辨識引起輸電元件（系統(tǒng)）阻塞的薄弱環(huán)節(jié)。以IEEE-RTS為例進行算例分析，結果表明本文提出的阻塞跟蹤模型及算法可將阻塞指標公平合理地分攤到各元件，并辨識引起輸電阻塞的關鍵元件。
　?、萦捎陲L電具有間歇性、波動性等特點，其并網(wǎng)后對電網(wǎng)調(diào)度、運行等均會產(chǎn)生影響。為刻畫風電并入電網(wǎng)對輸電阻塞的影響，提出風