考慮互聯(lián)資源有限的發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估及優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)、電力市場和可再生能源的大力發(fā)展，電力系統(tǒng)已然成為現(xiàn)代社會中規(guī)模最大、層次最復雜且實時性要求最嚴苛的工程系統(tǒng)之一。電力系統(tǒng)最根本的任務是為用戶提供安全、可靠的電力服務，而發(fā)電系統(tǒng)作為系統(tǒng)中的電力生產(chǎn)者，必然在保障電力系統(tǒng)性能和可靠運行中占據(jù)著舉足輕重的地位?，F(xiàn)有的發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估中采用的負荷模型多是由專家或設計人員依據(jù)主觀經(jīng)驗預測而來，由于預測行為本身就具有一定的不確定性，故所得到的負荷預測值與實際值存在有一定偏差。此外，

2、互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估中通常假定子系統(tǒng)之間的負荷模型是彼此獨立的，實際上，由于系統(tǒng)所處的地理環(huán)境和氣象條件等影響，系統(tǒng)負荷往往存在一定程度的相關性。針對以上兩個問題，本文分別研究了基于負荷預測不確定性和負荷模型相關性的互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估方法。進一步地，傳統(tǒng)的互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可靠性模型往往假設所有發(fā)電子系統(tǒng)都能夠聯(lián)接至系統(tǒng)總線上實現(xiàn)容量支援。然而，由于受到物理條件和經(jīng)濟條件的限制，要實現(xiàn)如此龐大的互聯(lián)結構是極為困難的，或者往往是得不償失的

3、。因此，本文繼續(xù)研究了考慮互聯(lián)資源有限的發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估方法，并以此為基礎，建立了互聯(lián)單元數(shù)有限的發(fā)電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化模型，從而為系統(tǒng)的規(guī)劃設計提供決策依據(jù)。本論文的研究內(nèi)容具體包括以下三個方面：
　?。?）提出了考慮負荷預測不確定性的互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估方法。本文首先建立了多區(qū)域發(fā)電系統(tǒng)互聯(lián)結構的可靠性模型，并針對系統(tǒng)負荷模型存在的預測不確定性問題，引入正態(tài)分布有效地描述了該不確定性。同時，提出了一種基于通用生成函數(shù)的電力不足

4、概率法，有效地解決了負荷預測不確定性下的互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估問題。
　?。?）提出了考慮負荷模型相關性的互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估方法。本文將基于負荷預測不確定性的電力不足概率法擴展到了負荷模型存在相關性的互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估中。進一步地，考慮到工程應用中互聯(lián)行為會受到地理、經(jīng)濟、環(huán)境和技術等條件的約束，建立了互聯(lián)資源有限的發(fā)電系統(tǒng)可靠性模型，并提出了一種考慮負荷相關性的互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估方法。與此同時，通過比較靜態(tài)互聯(lián)和動態(tài)

5、互聯(lián)的優(yōu)劣，揭示了互聯(lián)結構在發(fā)電系統(tǒng)可靠性中的重要性。
　　（3）建立了互聯(lián)資源有限的發(fā)電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化模型。在互聯(lián)單元數(shù)有限的前提下，本文分別建立了基于靜態(tài)互聯(lián)和動態(tài)互聯(lián)的發(fā)電系統(tǒng)可靠性單目標優(yōu)化模型，并使用遺傳算法解決了該單目標優(yōu)化問題。此外，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的效益最大化且成本最小化，本文又分別建立了靜態(tài)最優(yōu)互聯(lián)和動態(tài)互聯(lián)兩種情形下的多目標優(yōu)化模型，并采用非劣分層遺傳算法分別求得兩類多目標優(yōu)化問題的 Pareto解集。研究結果表明