含风电并网的电力系统安全稳定分析

发布时间：2017-10-19 10:37

  本文关键词：含风电并网的电力系统安全稳定分析

  更多相关文章： 风速相关性 最优潮流 动态稳定分析 高斯过程 Copula

【摘要】：本文针对大型风电场及风场群进行了考虑风速相关性的建模,并对风电场接入后的电力系统经济安全稳定运行等问题进行了探讨。具体包括了含多风机风场的计及风速相关性的风场出力建模及验证;考虑风速相关性的电力系统最优潮流计算以及系统小扰动特性研究。新的风速模型较现有的模型具有更高的精度,为风电并网的系统运行研究引入了新的研究方向。风场内的相关风速对系统的安全经济运行有一定影响,为模拟同一风场内不同位置风速相关性,提出了基于多元Gaussian Copula函数结合秩相关矩阵度量的方法,量化分析风场的风速相关性。在建立具有相关性的风速样本空间后,根据风机出力特性得到风场出力聚合模型。该风场聚合模型较原有模型更符合实际风速分布规律,大电网潮流计算结果更准确。以节能发电调度为原则,对IEEE 30、IEEE 300节点系统进行蒙特卡洛最优潮流仿真,计及聚合效应的风电场模型更加接近实际风速模型。在进行潮流计算中,节点电价更符合实际情况;同时对于发电机出力和支路功率的模拟,聚合模型在蒙特卡洛仿真下的结果更趋于集中,波动性更小。对于进行大规模的蒙特卡洛仿真来说,采用Copula的风速聚合模型真实、准确地描述了风电场出力特性和系统运行情况,对节能发电调度策略制定和系统运行方式安排起到更明确的指导作用。风能出力的不确定性为系统小扰动特征值分析引入了概率分量,将风场聚合模型接入电网研究电网动态稳定性发现,传统的小干扰稳定分析不能客观反映风电接入后发电侧的不确定性,引入高斯过程算法替代蒙特卡洛算法进行小扰动特征值的概率分析。计算结果表明,引入概率分量后,系统特征值与机电模式将不再有一一对应的关系,振荡模式随概率分量的变化在特征值中出现“转移”。IEEE 39节点系统表明,与蒙特卡洛计算结果相比,高斯过程计算时间短,精度高,算法结果优于其他拟蒙特卡洛方法。云南电网实际系统计算结果表明,高斯过程可用于观察机电模式在系统特征值中的“转移”情况。考虑到实际大节点系统无法进行蒙特卡洛仿真计算,高斯过程可替代蒙特卡洛算法完成概率小扰动特征值分析计算。
【关键词】：风速相关性 最优潮流 动态稳定分析 高斯过程 Copula
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 风场群建模研究现状10-11
• 1.2.2 电力系统概率潮流计算11-12
• 1.2.3 电力系统概率小扰动稳定分析12-13
• 1.3 本文主要工作13-15
• 第2章 风场群及风功率模型建模15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 基于Copula函数的风速预测方法15-18
• 2.2.1 Copula函数及基本理论15-17
• 2.2.2 相关性测度17-18
• 2.2.3 风速序列的边缘分布估计18
• 2.3 Copula模型检验及评价18-20
• 2.3.1 相关性测试18-19
• 2.3.2 损失度测试19
• 2.3.3 序列概率检验19-20
• 2.4 风机出力模型20-21
• 2.5 风场群建模算例分析21-26
• 2.5.1 建模流程21-22
• 2.5.2 算例22-26
• 2.6 本章小结26-28
• 第3章 含风场聚合模型的系统概率最优潮流计算28-41
• 3.1 引言28
• 3.2 概率最优潮流模型28-32
• 3.2.1 最优潮流模型28-29
• 3.2.2 最优潮流的算法29-30
• 3.2.3 原对偶内点法30-32
• 3.3 算例32-39
• 3.3.1 计算流程32-33
• 3.3.2 IEEE 30节点系统测试33-38
• 3.3.3 IEEE 300节点系统测试38-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第4章 含风场群的电网动态安全稳定分析41-60
• 4.1 引言41
• 4.2 小扰动稳定分析41-45
• 4.2.1 小扰动分析基础41-43
• 4.2.2 状态矩阵的特征特性43-45
• 4.2.3 系统低频振荡分析45
• 4.3 高斯过程方法45-49
• 4.3.1 高斯过程原理45-48
• 4.3.2 Sobol序列采样测试48-49
• 4.4 算例49-58
• 4.4.1 计算流程49-50
• 4.4.2 IEEE 39节点系统50-55
• 4.4.3 云南电网实际系统55-58
• 4.5 本章小结58-60
• 第5章 结论与展望60-62
• 5.1 结论60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果68-69
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作69-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1060617