計及架空線路動態(tài)容量及輸電網絡結構優(yōu)化的大電網可靠性評估.pdf

1、現代國民經濟發(fā)展對電力系統(tǒng)可靠性的要求日漸提升，輸送容量低下的輸電網絡有時并不能很好地滿足這一需求。然而，考慮到直接新建輸電設施建設周期長、投資成本高，一個更為經濟現實的方法是：對已建輸電網絡進行技術升級，深入挖掘現有輸電設施的潛在傳輸能力以滿足愈來愈高的供電可靠性要求。已有研究表明，在系統(tǒng)運行過程中考慮架空線路動態(tài)容量以及引入輸電網絡結構優(yōu)化，可在不新增投資的情況下充分挖掘現有輸電設施的輸電能力，改善輸電網絡的輸送容量，提高電網可靠性

2、。為此，本文圍繞考慮架空線路動態(tài)容量以及輸電網絡結構優(yōu)化對大電網可靠性水平的影響，開展以下研究工作：
　　為計及不同區(qū)域實時氣溫、風速等環(huán)境因素對架空線路動態(tài)容量的影響，建立綜合考慮各區(qū)域運行環(huán)境的線路輸送容量影響模型，進而建立架空輸電線路的動態(tài)輸送容量估計模型，并將其應用于大電網可靠性評估。首先，基于IEEE Std.738標準，采用各區(qū)域實時氣溫、實時風速、區(qū)域緯度及運行時刻計算導線的對流散熱率、輻射散熱率及太陽輻射吸熱率，根

3、據導線熱平衡方程計算導線實時載流能力；同時，定義線路動態(tài)增容率以衡量線路輸送容量受實時運行環(huán)境的影響。隨后，以架空線路跨越各區(qū)域線路動態(tài)增容率最小者估計整回線路的動態(tài)輸送容量。最后，將該模型應用于大電網可靠性評估。對修改的IEEE RTS-79和RTS-96系統(tǒng)進行了算例分析，結果表明：計及架空線路動態(tài)容量后系統(tǒng)失負荷時間期望（LOLE）指標降低0~45.8％不等，失電量期望（EENS）指標降低0~44.4%不等。
　　為分析輸電

4、網絡結構優(yōu)化變換對大電網可靠性的影響，基于直流潮流從架空輸電線路優(yōu)化開斷、變電站電氣主接線優(yōu)化重構兩方面建立大電網結構綜合優(yōu)化模型，并將其應用于大電網可靠性評估。首先，以負荷削減最小為目標，分別建立考慮線路優(yōu)化開斷的輸電線路最優(yōu)開斷模型，和考慮基于變電站母線分裂運行機制的變電站電氣主接線結構優(yōu)化模型。同時，在此基礎上進一步建立綜合考慮輸電線路優(yōu)化開斷、變電站優(yōu)化重構的輸電網絡結構優(yōu)化模型，并應用于大電網可靠性評估。分別對修改的IEEE

5、RTS-79和RTS-96系統(tǒng)進行了算例分析，結果表明：計及輸電網絡結構優(yōu)化后系統(tǒng)LOLE可降低0~55.09%不等，EENS可降低0~27.04%不等；同時考慮輸電線路優(yōu)化開斷和母線分裂優(yōu)化運行的可靠性提升效果更為顯著。
　　為綜合考慮線路動態(tài)容量和網絡結構優(yōu)化兩方面對大電網可靠性的影響，建立同時計及這兩方面的綜合模型，并將其應用于大電網可靠性評估。首先，基于綜合考慮輸電線路開斷機制與母線分裂運行機制的輸電網絡結構優(yōu)化模型，在約

6、束中計及線路動態(tài)增容率的影響，從而建立考慮輸電線路動態(tài)容量的網絡結構優(yōu)化模型。分別對修改的IEEE RTS-79和RTS-96系統(tǒng)進行了算例分析，結果表明：計及兩方面影響后系統(tǒng)LOLE可降低0~70.80%不等，EENS可降低0~47.19%不等；同時，考慮多種手段對大電網可靠性水平的改善程度，優(yōu)于單一手段的情形。
　　為分析輸電設施運行環(huán)境因素及輸電網絡結構變化對大電網可靠性水平影響，應用前述綜合模型，討論了環(huán)境氣溫、環(huán)境風速、