电力系统发输配环节的静态等值方法及其应用研究

发布时间：2021-01-27 13:53

　　电力网络互联、电力系统与天然气系统耦合,通过互联系统的互补协调运行,可促进可再生能源消纳、提高能源利用效率。随着互联电网与综合能源系统的飞速发展,电力网络间、能源系统间的耦合更为紧密,其相互影响不容忽视。电力系统规划、运行、控制均需考虑与之相联系统的影响。一体化分析可准确顾及互联系统间的交互影响,但仍存在两方面难题:一方面,互联系统元件繁多、规模庞大,待求解问题非线性程度高,导致问题的计算效率低甚至难以求解;另一方面,互联各系统一般分属不同公司运营,数据涉及安全性问题与商业敏感信息,往往存在数据交互壁垒。静态等值方法将外部复杂系统等效为规模小、结构简单、不泄密且易维护的网络,并保留外部系统对内网的影响,成为解决一体化分析难题的有效途径。目前,电力系统的静态等值方法较为成熟,但仍有一些重要问题未得到很好的解决,本文对电力系统发输配环节的静态等值方法及其应用进行了深入研究,具体如下:在输电网方面,针对输电网间因信息交互壁垒而难以一体化分析的问题,本文提出了基于元件特性与PMU量测信息的外网静态等值方法,以保留互联外网对内部电网的影响。该方法首先构建了考虑元件特性的等值网络,并基于边界节点的... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电力系统输配环节的静态等值方法研究现状
        1.2.2 电力系统发电环节的静态等值方法研究现状
        1.2.3 静态等值方法应用的研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 基于元件特性与PMU量测信息的外网静态等值方法
    2.1 引言
    2.2 基于元件特性与PMU量测信息的外网静态等值模型
        2.2.1 考虑元件特性的互联外网静态等值网络
        2.2.2 基于PMU量测信息的边界电流量测方程
        2.2.3 考虑典型运行方式的等值参数约束条件
        2.2.4 基于量测方程与参数约束的等值最小二乘模型
    2.3 考虑电压无功充裕度的静态等值评判准则
    2.4 基于静态等值模型的互联电网无功优化方法
        2.4.1 基于静态等值模型的互联电网无功优化模型
        2.4.2 基于静态等值模型的互联电网无功优化求解方法
    2.5 算例分析
        2.5.1 仿真系统介绍
        2.5.2 互联外网静态等值参数结果
        2.5.3 基于静态等值模型的互联电网静态安全分析结果
        2.5.4 基于静态等值模型的互联电网无功优化结果
        2.5.5 考虑电压无功支撑能力的静态等值模型评判准则仿真分析
    2.6 小结
3 考虑灵敏度、网损与静态电压特性的主动配电网两阶段静态等值方法
    3.1 引言
    3.2 考虑灵敏度与网损的主动配电网一阶段静态等值方法
        3.2.1 主动配电网一阶段静态等值网络
        3.2.2 考虑灵敏度与网损的主动配电网一阶段静态等值模型
    3.3 考虑静态电压特性的主动配电网二阶段静态等值方法
        3.3.1 负荷的静态电压特性
        3.3.2 考虑静态电压特性的主动配电网二阶段静态等值网络
        3.3.3 考虑静态电压特性的主动配电网二阶段静态等值模型
    3.4 考虑灵敏度、网损与静态电压特性的主动配电网两阶段静态等值求解方法
    3.5 算例分析
        3.5.1 仿真系统介绍
        3.5.2 考虑灵敏度、网损和静态电压特性的主动配电网等值参数结果
        3.5.3 考虑灵敏度、网损和静态电压特性的主动配电网静态等值有效性仿真分析
    3.6 小结
4 考虑天然气系统运行约束与气损的静态等值方法
    4.1 引言
    4.2 考虑天然气系统运行约束的静态等值方法
        4.2.1 考虑天然气系统运行约束的静态等值原理
        4.2.2 考虑天然气系统运行约束的静态等值模型
    4.3 考虑天然气系统气损的静态等值方法
        4.3.1 考虑天然气系统气损的静态等值原理
        4.3.2 考虑天然气系统气损的静态等值模型
    4.4 基于天然气系统运行约束与气损等值的最优潮流方法
    4.5 算例分析
        4.5.1 仿真系统介绍
        4.5.2 考虑天然气系统运行约束的等值参数结果
        4.5.3 考虑天然气系统气损的等值参数结果
        4.5.4 基于天然气系统运行约束与气损等值的最优潮流计算结果分析
    4.6 小结
5 考虑电力系统弹性空间的可再生能源消纳能力静态等值评估方法
    5.1 引言
    5.2 电力系统的弹性空间分析
        5.2.1 发电机深度调峰弹性空间分析
        5.2.2 线路紧急增容弹性空间分析
    5.3 考虑系统弹性空间的可再生能源消纳能力静态等值评估模型
        5.3.1 考虑系统弹性空间的可再生能源机组出力可行域等值评估模型
        5.3.2 考虑系统弹性空间的联络线传输功率可行域等值评估模型
    5.4 算例分析
        5.4.1 仿真系统介绍
        5.4.2 考虑电力系统弹性空间的可再生能源机组出力可行域结果分析
        5.4.3 考虑电力系统弹性空间的联络线传输功率可行域结果分析
    5.5 小结
6 结论与展望
    6.1 本文研究工作的总结
    6.2 后续研究工作的展望
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间的论文及专利
    B.作者在攻读学位期间参与的科研项目
    C.IEEE14节点系统数据
    D.33节点主动配电网数据
    E.IEEE39节点系统数据
    F.NGN12天然气系统数据
    G.NGN31天然气系统数据


【参考文献】：
期刊论文
[1]适用于主动配电网的电流方向元件[J]. 李振兴,叶诗韵,王秋杰,郑淑文.  高压电器. 2018(03)
[2]基于支路开断模拟的双端口黑箱外网静态等值方法[J]. 颜伟,王茜,卢建刚,李世明,张超,余娟,赵霞.  中国电机工程学报. 2018(11)
[3]考虑多类型分布式电源和负荷不确定性的主动配电网区间状态估计[J]. 徐俊俊,吴在军,胡秦然,徐怡悦,窦晓波,顾伟.  中国电机工程学报. 2018(11)
[4]燃煤机组深度调峰技术探讨[J]. 张广才,周科,鲁芬,柳宏刚,周志培,周凌宇.  热力发电. 2017(09)
[5]主动配电网技术研究现状综述[J]. 刘东,张弘,王建春.  电力工程技术. 2017(04)
[6]规模风电并网条件下火电机组深度调峰的多角度经济性分析[J]. 林俐,邹兰青,周鹏,田欣雨.  电力系统自动化. 2017(07)
[7]基于火电机组分级深度调峰的电力系统经济调度及效益分析[J]. 林俐,田欣雨.  电网技术. 2017(07)
[8]基于串行和并行ADMM算法的电—气能量流分布式协同优化[J]. 瞿小斌,文云峰,叶希,李文沅.  电力系统自动化. 2017(04)
[9]IGBT技术进展及其在柔性直流输电中的应用[J]. 于坤山,谢立军,金锐.  电力系统自动化. 2016(06)
[10]考虑潮流及灵敏度一致性的风电场静态等值新方法[J]. 余娟,刘珏麟,陈涛,张勉,颜伟,赵霞,谭涛.  中国电机工程学报. 2015(13)

硕士论文
[1]基于内网信息的单端口和多端口外网静态方法研究[D]. 朱柳.重庆大学 2013
[2]电力系统可靠性评估的等值方法[D]. 杨斯奥.合肥工业大学 2007
[3]发输电组合系统充裕度等值模型研究[D]. 易武.重庆大学 2007



本文编号：3003162